C2000入门基础(一) C2000概述 (上)

各位工程师好 接下来呢就是由我来介绍一下就是 DSPC2000呢它的一个入门 然后还有一些相关的一些技术点 以及C2000在白电上的一些应用 这是我今天的一个几个主题 首先会介绍一下我们C2000的一个概况 然后第2个呢会介绍C2000的一些复位中断 还有系统初始化的一个过程 然后呢会介绍他的一些关键的控制外设 以及开发环境怎么去使用 然后C2000在烧写过程中是怎么去操作的 然后最后再介绍一下C2000 在白电的一个应用的一个实例 我是希望通过今天的这个 我的一个小时左右的一个培训 能够给大家一个没有刚入门C2000的 能够快速的去认识C2000 对于些对C2000之前有过比较多经验的人 能够在一些点 能够去解答你们以前 也许没有关注到的一些疑惑 在整个过程中你们如果有什么问题的话 我们后面可以一起再来讨论 第一个就是说我们先介绍它的概况 我们来看一下 C2000 的一个历史 可以看得到 就是说他我们 C2000 一开始就是在 1985 年 然后呢就开始了我们 C2000 的一个诞生 一开始就是做这个硬盘的一个驱动 到后面呢我们就做了这个 16 位的 这个DSP在内核是这个 24x 的 然后呢在2000年呢 我们就推出了这个LF240x这个芯片 目前这个240x这个芯片的话 现在还在市场上大量稳定的一个使用 所以足以看出我们的一个C2000 在这个市场的一个稳定性 然后还有他的一个生命周期是非常长的 然后呢在2003年我们推出了这个 C2000 28x 的一个内核 c28的一个内核 然后呢在这里的话 我们就是主要打的就是说 或者说主要应用呢 就是我们的这个伺服电机驱动变频器 然后呢在这个期间的话 我们有一颗非常著名的一个芯片 就是2812这个芯片 所以呢包括我们以前在学校 主要学习的大部分都是基于2812这个芯片来 认识我们的一个DSP芯片 在07年的话 我们推出了我们的一个浮点带浮点运算的 这个FPU的这个系列就是我们的28335 然后呢我们往后呢 我们C2000的一个发展的一个方向 就是说一个方面方面就是走这个高性能 然后呢高性能的一个方向 还有另外一个方向 就是说高性价比 就是说性能会降低 然后呢在性价比上会更好 所以我们推出来这个 picolo 系列在2001年 所以呢包括在我们格力这边呢 就是这个G3 其实就是我们的一个 piccolo 系列 演化出来的定制的一个版本 我们除了在这个芯片上不断地去创新 不断的去推我们新的一个产品之外 那么我们也是致力于就是说 在一些算法上能够更多的去帮助到我们客户 所以我们在2001年的时候 我们推出了这个算法品牌 这个主要是做这个电机控制算法的 主要针对的是无传感控制 以及一些运动控制的这个算法 我们现在还在不断的去创新 这个是我们目前C2000主推的两个产品系列 一个就是高性价比 piccolo 系列的 我们有02x 03x 05x 06x 然后去年量产了这个07x 它的主频从40兆到240兆 我们有高性能的这个系列叫做 Delfino 它有 2833x 34x 然后我们有新推出来的这个 37x 单核然后 37x 多核两个C2000内核的 它的主频可以 它的性能可以从100兆跑到800兆的这个性能 然后呢我们就我们以前就是经常会听到 DSP 其实它这个专打的一个 主打的一个应用领域就是说是实时控制 实时控制主要有哪些应用呢 我们可以看到 其实一个主要的一个大类 一个就是电机控制 在电机控制里面 我们有很多一些实际的一些应用 比如像我们的白电就是我们的变频空调 我们的压缩机控制 我们的洗衣机变频洗衣机 甚至我们的变频冰箱 还有我们的一些电动工具 我们现在追求我们高性能的这种电动车 还有的话在传统工业领域的话 我们有这种机器人手臂 这也是我们现在格力正在致力开发的一个方向 还有我们的一些自动化设备 还有我们的一些伺服驱动 另外一个比较大的领域 就是说我们的一个数字电源 也是C2000非常关注的一个方向 那么我们有太阳能方面的 像我们以前做很多一些太阳能逆变器的话 其实很多都是用 C2000 来做的 还有的话就是说一些 我们的一些通信的这种通信电源 然后 DC DC 的转换 在电力设备中用到的主要是这些 还有的话就是说在一些汽车 在一些汽车在一些水泵在一些电力上的 一些应用都是我们 C2000 去做的 然后这也是说 在实时控制要求会比较高的一个区域 我们来看一下就是说为什么 实时控制会需要 C2000 这样 或者是需要 DSP 这样的一个东西 我们这里主要针对也就是说 这里的一个框图是一个非常典型的一个 电力电子的一个框图 这个是一个电力电子的一个拓扑 它里面的一个处理就是 我要先采样一个信号进来 然后里面我的我 MCU 里面去对这个信号 我对这个信号进行处理 然后呢处理能够快速处理完之后 通过我的一些动作模块 然后呢去输出去改变我的一些 电路上的一些占空比也好 或者是说我开关也好 来达到我需要的一些实际上的一些波形 或者是说我的一些电路上的一些控制 其实在 MCU 或者 C2000 在处理这个过程中 其实是要求是非常快的 因为往往在像这样的一个环路 它的一个控制频率是非常高的 比如像电机控制 它有一些是有 10K 有 20K 像一些数字电源呢 它甚至要到 100K 200K 的这种控制环路 它对这个芯片的一个性能就要求非常高 你不能做这个做它里面做这些算法 它不但要去处理一些后台的一些任务 他还要去读取一些模拟的一些信号 然后去做这个环路的一些更新 然后再输出去 这整个过程都需要它非常快速的去实现 然后呢才能够达到一个 非常好的一个应用上的控制的一个效果 就体现在就是说我的一些电流波形 是否真的就是很完美 能够变成一个漂亮的一个正弦波 我的电机是否会能够控制到它非常平稳的转动 这就对这个芯片的一个实时性的一个体现了 为什么在实时控制这个领域呢 C2000 能够做得这么好 就是我们来看一下它的一些特性 就是我们的 C2000 一个DNA 首先它的处理能力 我们知道它的内核 其实就是一个 DSP 的一个内核 就是专门来做这种数字信号的一个处理 所以说他在做这种乘法运算 或者是算法运算的时候 我们是非常快速的可以比如举个例子 就是单周期它一个周期 就可以做一个32位x32位的一个运算 然后获得这样的一个结果 我们的主频也是从40兆的一个主频 到现在单个核300兆的一个时钟主频 我们里面还有各种各样的一些 针对某一些特殊运算的一些硬件加速 来实现它能够快速的去把这个算法 能够马上运算出来 这个是他的一个处理能力上 它能够去保证我这个实时控制能够 完成的一个根本的一个条件 除了我这个大脑非常强大之外 其实我们讲究的是一个实时控制的一个系统 所以不仅仅你大脑要行 你的一些采样 你的一些 PWM 控制 你也必须保证它实时的那么快 所以这就要求比如我们的一些 PWM 我们的 PWM 模块也是越来越灵活 越来越能够适应各种各样的 这种实时控制一些应用 举个例子我们现在 我们现在最新的这个 PWM　的控制的话 它的高精度可以做到55ps的这种变化 还有的话我们的这个我们现在最新的这种 PWM的保护功能可以快速的在20纳秒以内去关断 我的一个PWM 就当你有一个过流信号来的时候 你只要给信号给到 C2000 它内部能够非常快速的去把这个PWM关掉 去能够让你去避免这个炸机的这种危险 这个是其中的一个举例 在采样这一块就是说 我怎么去快速的去精确的去 获得你外部的一个模拟信号 比如你的模拟电流 我的电压 我们内部有12位的这个ADC的一个模块 他有双路采样 有两个采样保持器 它最快的一个我们芯片 最快的一个采样速率可以达到12.5兆 所以我们会有一个高速的 这样的一个 ADC 模块可以去快速的去采 所以实时控制里面它其实就是说要快 快速的去采样快速地去算快速的去输出 PWM 各种各样的 PWM 那我们不仅有这个ADC 我们内部还集成了一些我们的比较器 可以直接的去对你采样进来的信号进行比较 比较之后呢去做一些保护作用 还有就是说像我们的一个 G3 我们现在内部会有一个运放模块 就把外部的一些模块都集成在芯片里面去了 这就是我们C2000的一些在实时控制 之所以能够做了这么多年 它的一些特点 还有一个关键点没有提到的 就是说它之所以能够在这个电机控制 在这控制领域做了这么多年 它的另外一个优势就是说它稳定 它就是说我们推出我们客户推出去的产品 它能够这个芯片能够保持非常稳定的工作 这也是说在做这种工业控制 非常重要的一个关键的一个点