【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字电路，涉及一种通用型pwm数字信号发生装置及控制方法。
技术介绍
1、pwm(“pulse width moduation”，脉冲宽度调制)基于丰富多样的脉宽信号实现对模拟器件的有效控制，是很多功率控制系统必备的控制单元，在商业和工业产品中有着广泛的应用，例如，电机控制、开关电源、ups等。pwm可分为模拟式pwm和数字式pwm：
2、模拟式pwm一般基于方波/基准波发生器、积分器和占空比调节器实现，检索到的“脉冲宽度调制器(授权公告号：cn 111418159b)”、“脉冲宽度调制电路、对应的设备和方法(授权公告号：cn 109687853b)”、“pwm功率控制装置(授权公告号：cn 106712471b)”、“一种电流型pwm整流器及其控制策略(申请公布号：cn 116505785a)”和“一种频率占空比独立可调的pwm信号发生器的设计与仿真(doi：10.19339/j.issn.1674-2583.2020.11.004)”属于模拟式pwm技术，侧重于pwm信号链路层面的优化，以提升精度、驱动能力和动态响应性能。
3、数字式pwm一般以数字计数器为基准，产生或定义标志事件，并在标志事件的基础上驱动输出逻辑电平。检索到的“基于stm32的高精度pwm信号发生器的设计(doi:10.16520/j.cnki.1000-8519.2021.17.008)”、“基于单片机的直流电机pwm控制系统改进(doi:10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.01.012)”
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中pwm数字信号处理时针对的是信号变换，不能进行信号产生的问题，提供一种通用型pwm数字信号发生装置及控制方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提出的一种通用型pwm数字信号发生装置，包括：
4、时基计数模块tb，用于产生计数状态指示信号；
5、动作限定模块aq，用于基于指示信号生成基础pwm波形；
6、死区控制模块db，用于根据基础pwm波形产生带死区的信号对；
7、斩波控制模块pc，用于基于信号对生成斩波波形；
8、事件触发模块et，用于通过计数状态指示信号产生中断事件；
9、数字比较模块dc，用于建立tz1～3端口到同步事务、中断事务和驱动事务的映射关系，基于映射关系产生同步信号和中断信号，将同步信号给时基计数模块tb；
10、异常处理器模块tz，用于基于斩波波形、中断事件和中断信号实现中断事务及pwm信号的统一管理。
11、优选地，还包括apb_conf模块，用于实现apb接口访问模块寄存器资源。
12、优选地，动作限定模块aq建立了事件到pwm波形之间的联系，其中，事件分为硬件和软件两种类型，硬件类型的事件是根据时基计数器计数值及计数方向定义的，软件类型的事件是根据用户对指定寄存器进行配置。
13、优选地，硬件类型的事件包括以下6种：
14、zro：cnt＝zero递增计数；
15、prd：cnt＝period递减计数；
16、cau：cnt＝cmpa递增计数；
17、cad：cnt＝cmpa递减计数；
18、cbu：cnt＝cmpb递增计数；
19、cbd：cnt＝cmpb递减计数；
20、其中，cnt指计数器实时计数值，zero代表计数值为0，period代表计数值为周期值，cmpa和cmpb为计数比较值且允许在zero～period区间灵活配置，上述6种硬件事件均由时基计数模块tb产生。
21、优选地，软件类型的事件包括以下2种：
22、单周期强制one-time force，配置的pwm波形仅维持1个周期；
23、连续强制continue force，配置的pwm波形持续输出。
24、优选地，死区控制模块db支持上升沿延迟和下降沿延迟共2种延迟模式，支持高电平有效、低电平互补、高电平互补和低电平有效共4种极性模式，支持完整时钟和半周期时钟共2种延迟精度。
25、优选地，斩波控制模块pc的斩波波形包括斩波头和斩波尾；产生斩波波形的详细步骤：基于系统时钟生成频率可配、占空比可调的斩波基础波形；以死区控制模块db输出的pwm波形的高电平为窗口，过滤出窗口内的斩波基础波形，生成斩波波形。
26、优选地，中断包括et模块产生的内部中断，tz1～3端口输入的外部中断，dc模块的自定义中断，3种中断均支持软件强制产生和软件写“1”清零。
27、本专利技术提出的一种通用型pwm数字信号发生装置的控制方法，包括如下步骤：
28、时基计数模块tb产生计数状态指示信号；动作限定模块aq根据指示信号生成基础pwm波形，死区控制模块db根据基础pwm波形产生带死区的信号对，斩波控制模块pc基于信号对生成斩波波形，异常处理器模块tz基于斩波波形实现pwm信号的管理；
29、事件触发模块et通过计数状态指示信号产生中断事件，根据数字比较模块dc建立tz1～3端口到同步事务、中断事务和驱动事务的映射关系，基于映射关系产生中断信号，异常处理器模块tz根据中断事件和中断信号实现中断事务的管理。
30、优选地，斩波控制模块pc的斩波波形包括斩波头和斩波尾；产生斩波波形的详细步骤：基于系统时钟生成频率可配、占空比可调的斩波基础波形；以死区控制模块db输出的pwm波形的高电平为窗口，过滤出窗口内的斩波基础波形，生成斩波波形。
31、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
32、本专利技术提出的一种通用型pwm数字信号发生装置，基于时基计数模块tb产生计数状态指示信号后，动作限定模块aq基于指示信号生成两个通道的基础pwm波形，即支持2路独立的pwm输出，死区控制模块db基于两个通道输出波形的任意一个或两个，产生带死区的信号对，支持双沿对称操作，支持独立的上升下降沿死区延迟控制，斩波控制模块pc基于信号对输出斩波波形支持高频载波信号的斩波功能。最后结合事件触发模块et和数字比较模块dc，实现中断事务及pwm信号的统一管理。本专利技术提出的装置设计突出模块化和层次化，简单的波形可通过单一模块直接实现，复杂波形可通过对基础波形和标志信号进行合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，还包括Apb_conf模块，用于实现apb接口访问模块寄存器资源。
3.根据权利要求1所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，动作限定模块AQ建立了事件到PWM波形之间的联系，其中，事件分为硬件和软件两种类型，硬件类型的事件是根据时基计数器计数值及计数方向定义的，软件类型的事件是根据用户对指定寄存器进行配置。
4.根据权利要求3所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，硬件类型的事件包括以下6种：
5.根据权利要求3所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，软件类型的事件包括以下2种：
6.根据权利要求1所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，死区控制模块DB支持上升沿延迟和下降沿延迟共2种延迟模式，支持高电平有效、低电平互补、高电平互补和低电平有效共4种极性模式，支持完整时钟和半周期时钟共2种延迟精度。
7.根据权利要求1所述的通用型PWM数字信号发生装置，
8.根据权利要求1所述的通用型PWM数字信号发生装置，其特征在于，中断包括ET模块产生的内部中断，TZ1～3端口输入的外部中断，DC模块的自定义中断，3种中断均支持软件强制产生和软件写“1”清零。
9.一种通用型PWM数字信号发生装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的通用型PWM数字信号发生装置的控制方法，其特征在于，斩波控制模块PC的斩波波形包括斩波头和斩波尾；产生斩波波形的详细步骤：基于系统时钟生成频率可配、占空比可调的斩波基础波形；以死区控制模块DB输出的PWM波形的高电平为窗口，过滤出窗口内的斩波基础波形，生成斩波波形。
...【技术特征摘要】
1.一种通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，还包括apb_conf模块，用于实现apb接口访问模块寄存器资源。
3.根据权利要求1所述的通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，动作限定模块aq建立了事件到pwm波形之间的联系，其中，事件分为硬件和软件两种类型，硬件类型的事件是根据时基计数器计数值及计数方向定义的，软件类型的事件是根据用户对指定寄存器进行配置。
4.根据权利要求3所述的通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，硬件类型的事件包括以下6种：
5.根据权利要求3所述的通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，软件类型的事件包括以下2种：
6.根据权利要求1所述的通用型pwm数字信号发生装置，其特征在于，死区控制模块db支持上升沿延迟和下降沿延迟共2种延迟模式，支持高电平有效、低电平互补、高电平互补和低电平有效共4种极性模式，支持完整时钟和半周期时钟共...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾一鸣，尹莉，张伟，李磊，杨靓，黄巾，李海松，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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