芯教程丨昊芯HX2000系列芯片助力電機安全在線調(diào)試保護

為了實現(xiàn)更高效、更可靠的安全保護，昊芯推出適用于高精度工業(yè)自動化運動控制的HX2000系列數(shù)字信號處理器，該系列芯片的EPWM_TZ模塊TZ6引腳EMUSTOP功能，可在系統(tǒng)在線調(diào)試暫停或停止時，觸發(fā)CBC周期限流，與單次OST跳閘保護，更有效助力于工程師實現(xiàn)安全高效的二重在線調(diào)試保護，廣泛應(yīng)用于電動車、電動汽車、軌道交通、全電飛機、新能源發(fā)電、機器人等工業(yè)自動化高精度控制領(lǐng)域。

本期以電機安全在線調(diào)試保護實例對錯誤聯(lián)防引腳TZ6的EMUSTOP功能展開介紹。

HX2000系列芯片EPWM_TZ錯誤聯(lián)防引腳TZ6的EMUSTOP功能實現(xiàn)為：由硬件自動連接到CPU輸出，用戶可在CPU停止時配置錯誤聯(lián)防操作，分為周期CBC限流與OST單次跳閘，二重保護事件輸出，觸發(fā)EPWMxA/B動作，關(guān)斷控制的MOSFET橋臂，實現(xiàn)限流與跳閘保護。

原理框圖如下：

(1)通過TZSEL寄存器OSHTx或CBCx，選擇單次或周期故障輸入引腳為TZ6(———)；

(2) TZEINT使能打開相應(yīng)TZINT中斷，由輸入單次或周期故障，觸發(fā)產(chǎn)生EPWMx_TZINT中斷：置位TZFLG相應(yīng)標(biāo)志位，觸發(fā)EPWMxA/B按TZCTL[TZA/TZB]所配置高、置低與高阻動作；

(3)在仿真暫?；蛲Ｖ笶MUSTOP觸發(fā)的CBC周期與OST單次錯誤聯(lián)防信號故障消除后，均可通過手動寫入TZCLR相應(yīng)標(biāo)志位，清除中斷標(biāo)志，便于下次中斷觸發(fā)；但OST故障消除后不可自動恢復(fù)，CBC故障消除后，可在TBCTR=0時自動清除中斷標(biāo)志，使EPWM波形恢復(fù)，以實現(xiàn)周期限流與單次跳閘。

由此設(shè)計實例一：選擇TZ6引腳故障類型為CBC周期限流，通過在線仿真暫停，產(chǎn)生EMUSTOP信號，觸發(fā)錯誤聯(lián)防信號，產(chǎn)生EPWMx_TZINT中斷，置位TZFLG[CBC]標(biāo)志位，使EPWMxA/B拉低；在線仿真暫?；謴?fù)后，即CBC周期錯誤聯(lián)防故障消除后，恢復(fù)EPWMxA/B輸出，以實現(xiàn)仿真在線調(diào)試暫停錯誤的周期限流動作。

實例二：選擇TZ6引腳故障類型為OST單次跳閘，通過在線仿真停止，產(chǎn)生EMUSTOP信號，觸發(fā)錯誤聯(lián)防信號，產(chǎn)生EPWMx_TZINT中斷，置位TZFLG[OST]標(biāo)志位，使EPWMxA/B拉低；在線仿真停止恢復(fù)后，即OST單次錯誤聯(lián)防故障消除后，不可恢復(fù)EPWMxA/B輸出，從而實現(xiàn)仿真在線調(diào)試停止錯誤的單次跳閘動作。

基于以上分析，在CDK上分別開發(fā)兩實例程序，代碼包括：EPWM與TZ GPIO、初始化、OST及CBC錯誤聯(lián)防配置、TZ觸發(fā)EPWM動作的中斷服務(wù)程序，主程序調(diào)用執(zhí)行。以下分別列出主要代碼的配置節(jié)選。

實例一：仿真在線調(diào)試暫停CBC錯誤封波

EALLOW;/*啟用TZ6作為此ePWM模塊的CBC跳閘源*/EPwm2Regs.TZSEL.bit.CBC6=1;/*發(fā)生跳閘事件時,強制EPWMxA進(jìn)入高電平*/EPwm2Regs.TZCTL.bit.TZA=TZ_FORCE_LO;/*發(fā)生跳閘事件時,將EPWMxB強制為低電平*/EPwm2Regs.TZCTL.bit.TZB=TZ_FORCE_LO;/*跳閘區(qū)域逐周期中斷使能*/EPwm2Regs.TZEINT.bit.CBC=1;EDIS;

實例二：仿真在線調(diào)試停止OST錯誤封波

EALLOW;/*使能TZ6作為ePWM的單次故障保護觸發(fā)輸入*/EPwm1Regs.TZSEL.bit.OSHT6=1;/*當(dāng)外部觸發(fā)事件發(fā)生時，強制EPWMxA為高電平*/EPwm1Regs.TZCTL.bit.TZA=TZ_FORCE_LO;/*當(dāng)外部觸發(fā)事件發(fā)生時，強制EPWMxA為低電平*/EPwm1Regs.TZCTL.bit.TZB=TZ_FORCE_LO;/*允許單次觸發(fā)事件產(chǎn)生中斷*/EPwm1Regs.TZEINT.bit.OST=1;EDIS;

開發(fā)測試工具如下：

核心板的測試觀察點是需要如下兩個測試點分別接入示波器的兩個探頭。

通過編譯進(jìn)去調(diào)試模式后，在CBC條件下，調(diào)試暫停時，EPWM封波，再次運行時，EPWM波恢復(fù)正常，效果如下：

在OST條件下，調(diào)試暫停時，EPWM封波，再次運行時，EPWM波不能恢復(fù)，效果如下：

關(guān)于昊芯

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