简介

比较器子系统(CMPSS)由模拟比较器和支持电路组成，被用于功率应用，如峰值电流模式控制、开关模式电源、功率因数校正、电压跳闸监测等。

构成

比较器子系统是围绕许多模块构建的。每个子系统包含两个比较器，两个12位参考DAC，两个数字滤波器和一个斜坡发生器。比较器在每个模块内表示为“H”或“L”，其中H和L分别表示高和低。每个比较器产生一个数字输出，用来指示同相输入电压是否大于反相输入电压。比较器的同相输入由外部引脚或PGA驱动(请参阅模拟子系统章节，了解CMPSS可用的多路复用选项)。反相输入可以由外部引脚或可编程参考12位DAC驱动。每个比较器输出经过一个可编程数字滤波器，可以去除杂散跳闸信号。如果不需要滤波，也可以使用未经滤波的输出。斜坡发生器可选地用于控制子系统中高比较器的12位参考DAC值。

特性

每个CMPSS模块包含：

两个模拟比较器
两个可编程12位参考DAC
一个斜坡发生器
两个数字滤波器
使用EPWMSYNCPER同步子模块的功能
使用EPWMBLANK扩展清晰信号的功能
与SYSCLK同步输出的功能
锁定输出的功能
反转输出的功能
对输入使用迟滞的选项
选择比较器的同相输入端是由外部信号或PGA驱动
选择比较器的反相输入端是由外部信号或参考DAC驱动
选择VDDA或VDAC作为DAC参考电压

CMPSS模块系统框图

CTRIPx(x= “H"或"L”)信号连接到ePWM X-BAR，用于ePWM跳闸响应。
CTRIPxOUTx(x= “H"或"L”)信号连接Output X-BAR，用于外部信号。

比较器

当同相输入电压大于反相输入电压时，比较器产生高数字输出；当同相输入电压小于反相输入电压时，比较器产生低数字输出。比较器如图16-2所示。

参考DAC

每个12位参考DAC可以被配置为驱动一个参考电压到其各自的比较器的反相输入端。12位参考DAC输出是内部的，不能从外部观察到。
每个12位对于每个参考的12位DAC，都有两套DACxVAL寄存器，即DACxVALA和DACxVALS。DACxVALA是一个只读寄存器，它可以控制参考的12位DAC值。DACxVALS是一个可写的影子寄存器，可以立即加载到DACxVALA，也可以与下一个EPWMSYNCPER事件同步。高参考12位DAC (DACH)可以选择从斜坡发生器而不是从DACHVALS获得其DACHVALA值。
12位参考DAC的工作范围由DACREF和VSSA限定。**高电压参考默认为VDDA，但也可以配置为VDAC。**参考的12位DAC如图16-3所示。

12位参考DAC的理想输出由下式计算：

斜坡发生器

斜坡发生器概述

斜坡发生器为12位高参考DAC产生一个下降斜坡输入。在这种模式下，12位参考DAC使用RAMPSTS倒计时寄存器中最重要的12位作为输入。RAMPSTS倒计时寄存器的低4位有效地作为下降斜坡率可配置的RAMPDECVALA的预刻度。
通过设置DACSOURCE = 1，可以启用斜坡生成器。在设置DACSOURCE = 1时，值
RAMPSTS从RAMPMAXREFS加载，并且寄存器保持静态，直到接收到选定的EPWMSYNCPER信号。接收到选定的EPWMSYNCPER信号后，在随后的每个SYSCLK周期上从RAMPSTS中减去RAMPDECVALA的值。
为了防止在EPWMSYNCPER事件之后开始SYSCLK周期的减法，可以使用作为延迟计数器的RAMPLYA寄存器来延缓RAMPSTS减法。在接收到EPWMSYNCPER事件时，RAMPDLYA的值在每个SYSCLK周期上减少1，直到寄存器达到零。RAMPSTS减法只在RAMPDLYA为零时开始。

斜坡发生器特性

斜坡发生器在 DACSOURCE, EPWMSYNCPER 和
COMPHSTS 的每个上升沿都发生状态变化。
在DACSOURCE的上升沿，RAMPMAXREFA、RAMPDECVALA和RAMPDLYA加载它们的影子寄存器。RAMPSTS是用RAMPMAXREFS加载的，并且当RAMPDLYA计数器达到0时开始减小。
在RAMPLOADSEL = 1的COMPHSTS上升沿，RAMPMAXREFA、RAMPDECVALA和RAMPDLYA是用它们的影子寄存器加载的。RAMPSTS是用RAMPMAXREFS加载的，并且停止递减。
在RAMPLOADSEL = 0的COMPHSTS上升沿，RAMPSTS被加载RAMPMAXREFA并停止递减。
此外，如果RAMPSTS的值达到0，则RAMPSTS寄存器将保持静态为零，直到接收到下一个EPWMSYNCPER。图16-4中的斜坡发生器框图说明了这些状态的变化
。

数字滤波器

数字滤波器工作在取自输入的FIFO采样(SAMPWIN)。滤波器输出解析为示例窗口的majority值，其中majority由阈值(THRESH)值定义。如果不满足多数阈值，则滤波器输出保持不变。
为了正常工作，THRESH值必须大于SAMPWIN / 2且小于等于SAMPWIN。
预分频函数(CLKPRESCALE)决定滤波器采样率，其中滤波器FIFO在每个预分频系统时钟捕获一个采样。丢弃FIFO中的旧数据。
请注意，对于SAMPWIN、THRESH和CLKPRESCALE，在所有情况下数字滤波器使用的内部数都是+ 1。本质上，samples = SAMPWIN + 1, threshold = THRESH + 1, precale = CLKPRESCALE + 1。
数字滤波器的概念模型如图16-6所示。

为了保证数字滤波器的正常工作，建议采用以下初始化顺序:

配置并启用比较器以进行操作
配置数字滤波器参数
•在FIFO窗口中设置SAMPWIN为要监控的采样数量
•设置THRESH为多数限制的条件
•设置“CLKPRESCALE”为数字滤波时钟预分频值
通过设置FILINIT来初始化数字FIFO窗口中的采样值
如果需要如果需要锁存路径，可通过COMPSTSCLR清除COMPSTS路径
配置CTRIP和CTRIPOUT的信号路径
如果需要，可以配置目标模块接收滤波，例如ePWM、GPIO等

参考文献

1: TMS320F28004x Microcontrollers Technical Reference Manual (Rev. D).

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