ANNY 5.3 MD1A. Драйвер высокочастотного широтно-импульсного модулятора (ВЧ ШИМ)
Общее описание
Любой из каналов ввода-вывода контроллера, а также любой из силовых выходов, поддерживает работу в режиме высокочастотного широтно-импульсного модулятора. Одновременно может быть задействовано до 3 независимых каналов ВЧ ШИМ с индивидуальными настройками периода и заполнения (скважности). В процессе работы контроллера, с помощью пользовательской диаграммы, каналы ВЧ ШИМ могут быть переназначены. В режиме ВЧ ШИМ, временные параметры ШИМ – период и скважность задаются в диапазоне от 2 до 65535 микросекунд, с шагом 1 микросекунда.
Использование драйвера ВЧ ШИМ позволяет указанным каналам контроллера работать асинхронно функциональной диаграмме, что дает возможность добиться максимальной стабильности временных параметров генерируемого сигнала.
В режиме ВЧ ШИМ каналы ввода-вывода имеют фиксированную полярность импульсов — GND 100мА. Генерация ведется в режиме открытого коллектора (подтяжка линии отсутствует или внешняя), либо с использованием внутренней подтяжки к напряжению питания.
Силовые выходы контроллера в режиме ВЧ ШИМ позволяют генерировать импульсы как положительной так и отрицательной полярности, т.к. она определяется конфигурацией силового канала, т.е. установленной полярностью в состояниях “ВЫКЛ” и “ВКЛ”.
Драйвер высокочастотного широтно-импульсного модулятора (ВЧ ШИМ) в своей работе использует ресурсы драйвера каналов ввода-вывода и драйвера силовых выходных каналов имея, при этом, более высокий приоритет. Таким образом, при активации драйвера ВЧ ШИМ, используемые им каналы контроллера становятся недоступны для соответствующих драйверов.
ВНИМАНИЕ! В режиме высокочастотного широтно-импульсного модулятора электрическая защита канала ввода-вывода от короткого замыкания находится в отключенном состоянии! Перегрузка или короткое замыкание каналов ввода-вывода контроллера находящихся в режиме ВЧ ШИМ может привести к выходу контроллера из строя!
Регистры драйвера
Ниже приведено описание допустимых значений регистров управления работой драйвера высокочастотного широтно-импульсного модулятора.
| Параметр | Ожидаемые значения |
|---|---|
| Регистр периода ВЧ ШИМx, мк | 3…65535 = активировать генератор ВЧ ШИМx и задать его период, в микросекундах. |
| Регистр заполнения (скважности) ВЧ ШИМx, мкс | 1…65535 = задать заполнение (скважность) ВЧ ШИМx для канала в микросекундах. |
| Регистр подтяжки к плюсу ВЧ ШИМx | ≥ 1 = внутренняя подтяжка канала высокочастотного широтно-импульсного модулятора к плюсу включена; 0 = внутренняя подтяжка канала высокочастотного широтно-импульсного модулятора к плюсу отключена. |
| Регистр привязки ВЧ ШИМx к каналу ввода-вывода 8 Регистр привязки ВЧ ШИМx к каналу ввода-вывода 9 Регистр привязки ВЧ ШИМx к каналу ввода-вывода 10 |
≥ 1 = передать указанный канал ввода-вывода под управление драйвера ВЧ ШИМx, использовать параметры ВЧ ШИМx при генерации импульсов; 0 = отключить указанный канал ввода-вывода от драйвера ВЧ ШИМx, прекратить генерацию импульсов на данном канале. |
| Регистр привязки ВЧ ШИМx к силовому выходному каналу A Регистр привязки ВЧ ШИМx к силовому выходному каналу B |
≥ 1 = передать указанный силовой выходной канал под управление драйвера ВЧ ШИМx использовать параметры ВЧ ШИМx при генерации импульсов; 0 = отключить указанный силовой выходной канал от драйвера ВЧ ШИМx, прекратить генерацию импульсов на данном канале. |
Примечание: Символ «x» в наименованиях регистров ВЧ ШИМ может принимать значения от 1 до 3 и обозначает номер драйвера высокочастотного широтно-импульсного модулятора, которому он относится.
Примечание: Одновременно несколько каналов ввода-вывода и/или несколько силовых выходных каналов могут быть переданы под управление одного драйвера ВЧ ШИМ, таким образом несколько каналов контроллера могут генерировать импульсы с одинаковыми параметрами.
Особенности работы
Активация драйвера ВЧ ШИМ выполняется установкой в «Регистр периода ВЧ ШИМx, мкс» значения, отличного от 0. Указание привязки выхода ВЧ ШИМ по крайней мере к одному каналу контроллера обязательно.
Отключение драйвера ВЧ ШИМ осуществляется установкой в «Регистр периода ВЧ ШИМx, мкс» значения 0, при этом работа ВЧ ШИМ канала немедленно прекращается и канал передается под управление драйвера ввода-вывода.
Прекратить генерацию импульсов на выбранном канале можно без полного отключения драйвера ВЧ ШИМх, достаточно отключить привязку соответствующего канала к драйверу, передав его, таким образом, под управление драйвера ввода-вывода.
При включенном драйвере ВЧ ШИМ, в случае если значение заполнения (скважности) указано равным 0, то, вне зависимости от заданного значения периода, канал ШИМ будет всегда находиться в исходном состоянии, т.е. для канала ввода-вывода «воздух», если внутренняя подтяжка к плюсу ВЧ ШИМ соответствующего канала не включена, или напряжение питания, при включенной подтяжке; для силового выходного канала - в состоянии «ВЫКЛ», определенном конфигурацией его выходных потенциалов.
Если фактическое значение заполнения (скважности) больше фактического значения периода или равно ему, то канал ШИМ будет всегда находиться: для канала ввода-вывода в состоянии «GND», для силового выходного канала - в состоянии «ВКЛ», определенном конфигурацией его выходных потенциалов.
При изменении значений периода или заполнения ВЧ ШИМ во время работы канала в режиме ВЧ ШИМ новые значения обновленных параметров будут применены драйвером только в начале следующего периода ВЧ ШИМ. Для ускоренного применения новых параметров ВЧ ШИМ, необходимо выполнять изменение значения через выключение режима ШИМ с последующим его включением.
В силу особенностей микросекундного таймера, фактические значения периода и заполнения (скважности) ВЧ ШИМ незначительно отличаются от задаваемых пользователем значений. Значение фактического периода в 1,0667 раза больше задаваемого, как и фактическое значение заполнения (скважности).
Примеры
Пример 1. Работа драйвера ВЧ ШИМ с дискретным каналом ввода-вывода.
Пример 2. Работа драйвера ВЧ ШИМ с силовым выходным каналом.
Силовой выход A сконфигурирован для работы в режиме ВЧ ШИМ положительной полярности с периодом 700мкс. Управление заполнением ВЧ ШИМ осуществляется с помощью дискретного канала ввода-вывода №10. При появлении и удержании в течении 200мс положительного потенциала на канале №10 происходит изменение заполнения импульсного сигнала на силовом выходе. Всего задается 8 значений заполнения, от 0мкс до 700мкс. Таким образом реализуется возможность ступенчатой регулировки выходной мощность на силовом канале от 0%, при заполнении 0мкс, до 100%, при заполнении 700мкс.
СМОТРИ ТАКЖЕ
