Digital Signal Controller PIC® MCU or dsPIC® DSC? … Choose Your Dance Partner The 16-bit MCU with the power of DSP PIC® MCU or dsPIC® DSC?…  Khái niệm chung về DsPIC(DSC)  DSP instructions  CPU instruction set additions  Peripheral Features  Sự phát triển PIC18 và dsPIC30F  Các khải niệm bản về vi điều khiển đề cập thực tế dsPIC DSC Thiết bị ngoại vi dsPIC® Peripherals have the same I/O as PIC peripherals PIC MCU dsPIC DSC TMR TMR TMR CCP CCP IC TMR IC/OC OC TX UART RX TX UART SCK SPI I2C SDI SCK SPI SDI SDO SDO SCL SCL SDA I2C TXx CAN RX RXx SDA TXx CAN RXx Công cụ  Công cụ này hỗ trợ PIC 18, 30, 32 Ví dụ chơi nhạc Did you know that a MP3 Player is doing DSP Processing DSP Audio System dsPIC30F6014 Noisy Audio 10011011 01110101 11001011 Digital Filter 10011100 01110111 11001101 Clear Audio  Hệ thống cụ thể  Tín hiệu âm với nhiễu  Sử dụng bộ lọc FIR để lọc tín hiệu vào Gửi tín hiệu đầu theo thời gian thực Key Words: Real Time, Digital Filter DSP Key Words  Real Time  Yêu cầu đáp ứng lọc theo thời gian thực của âm  Digital Filter  Lọc tín hiệu vào  DSP cung cấp lệnh bản hỗ trợ tín toán tốc độ cao DSP Motor Control System Motor Position 10011011 01110101 11001011 Digital Control Loop 10011100 01110111 11001101 Motor Voltage  Trong hệ này  Encoder đo tốc độ  Điện áp đầu từ D/A của Vi điều khiển  Điện áp điều khiển tính bởi Digital Control Loop t  Key Words: Digital Control Loop DSP Key Words  Digital Control Loop  Thực hiện được thuật toán điều khiển phức tạp  Yêu cầu độ chính xác cao (tĩnh và động)  Cho phép thực hiện thời gian xác định DSP phanh chống trượt (ABS) Wheel Speed 10011011 01110101 11001011 Digital Filter / Control Loop 10011100 01110111 11001101 ABS Brakes  Ở hệ thống này  Vi điều khiển sử dụng Digital Filters để lọc tín hiệu tốc độ Bộ định thời của dsPIC® DSC dsPIC DSC có (5) 16-bit General Purpose Timers / Counters  dsPIC timers là     dsPIC timers 16-bit dsPIC timers hợp lại tạo 32-bit timers All dsPIC timers ghi chu kỳ Period Registers   Cho phép ngắt kết thúc chu kỳ Reset hết chu kỳ Capture/Compare/PWM (CCP)  PIC® MCU có hệ thống Capture/Compare/PWM (CCP)  dsPIC có kênh Input Capture Channels  Input FIFO reduces number of interrupts  dsPIC có kênh Output Compare / PWM Channels  chế độ tạo xung PWM khác Điều khiển motor dsPIC ® DSC has a motor control family whose parts have motor control peripherals Motor Control PWM Module  PWM Module cho điều khiển 120 - 240 VAC motor AN2  Có tới kênh PWM generators PFC OC1 OCFA  Chế độ điều khiển PWM cho   AC Motors DC motors Power supplies  Độ phân giải tới 16bit dsPIC30F4011  AN1 AN7 PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L FLTA  Fault detection for safe operation IBUS VBUS AC Motor 3-ph Inverter Fault AN6 AN0 QEA QEB INDEX Incremental Encoder Quadrature Encoder Interface 120 - 240 VAC  QEI Module đo tốc độ và vị trí sử dụng encoder AN2 Quadrature Encoder Phase A Phase B INDEX signals  16-bit position counter PFC OC1 OCFA AN1 dsPIC30F4011  pha    AN7 PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L FLTA IBUS VBUS AC Motor 3-ph Inverter Fault AN6 AN0 QEA QEB INDEX Incremental Encoder Truyền thông What ’ s new in dsPIC ® Communication Peripherals Vai trò truyền thông dsPIC® devices có thể có cổng UART LIN Bus Support Byte FIFO Buffers dsPIC devices có thể có SPI™ 16-bit interface dsPIC devices có I2C™ Multi-master support dsPIC devices có thể có CAN modules dsPIC® Support of CODECs CODEC – Analog COder/DECoder, provides analog input and output in voice or music systems CODECs are very common in DSP systems SPI™ Framed Mode interfaces simple CODECs New DCI module interfaces complex CODECs dsPIC30F6014 CSCK CSDI CSDO COFS CODEC Giao tiếp Analog There are A/D Modules used on dsPIC Devices dsPIC® A/D modules  12-bit A/D  12 bit Resolution with +/- bit accuracy  100 K Samples / Sec conversion rate  Up to 16 input channels, S/H Amplifiers VREF+ Conversion Control VREFAN0 S/H ADC 12 bit 100 KSPS Data Format BUFFER 16 deep Sample Sequence Control Bus Interface AN15 Input Muxes AN1 S/H dsPIC® A/D modules  10-bit High Speed A/D  10 bit Resolution with +/- bit accuracy  500 K Samples / Sec conversion rate  Up to 16 input channels, S/H Amplifiers VREF+ Conversion Control VREFAN0 S/H ADC 10 bit 500 KSPS Data Format BUFFER 16 deep S/H S/H AN15 Sample Sequence Control Bus Interface Input Muxes AN1 S/H Đặc điểm bản  A/D lập trình quét trình tự  16 sample, dual-ported buffer  Tự động chuyển đổi A/D  Fewer interrupts Knowledge Check Your customer needs to sample a 200 kHz signal Which A/D module is required? A: 12-bit A/D B: 10-bit A/D  A power metering system needs to measure voltage and current at the same time Which A/D module is required? A: 12-bit A/D B: 10-bit A/D  Đặc điểm chung DsPIC  dsPIC DSC là VĐK 16-bit  dsPIC DSC hỗ trợ hệ thống DSP  For Real Time systems : Digital Filters or Digital Control Loops  dsPIC DSC can efficiently handle large, complex programs  dsPIC hỗ trợ điều khiển motor control family  dsPIC hỗ trợ Codec  dsPIC hỗ trợ AD tốc độ cao Khi nào cần DsPIC  Hệ thống yêu cầu tính toán phức tạp 16-32 bit  Đáp ưng Real Time  Hệ thống yêu cầu  Digital Filters  Digital Control Loops  Bao gồm chương trình C phức tạp  Cần ngoại vi chuyên dụng cung cấp bởi VDK [...]... khiển 120 - 24 0 VAC motor AN2  Có tới 4 kênh PWM generators PFC OC1 OCFA  Chế độ điều khiển PWM cho   AC Motors DC motors Power supplies  Độ phân giải tới 16bit dsPIC30F4011  AN1 AN7 PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L FLTA  Fault detection for safe operation IBUS VBUS AC Motor 3-ph Inverter Fault AN6 AN0 QEA QEB INDEX Incremental Encoder Quadrature Encoder Interface 120 - 24 0 VAC... Programmable Time out: 2 ms - 16 sec On Reset with a programmable delay 0, ♥4,Power 16, 64ms ♥Brown-out Reset with programmable levels Clock sources Low Pwr RC 512KHz Fast RC 8.0 MHz EC Clock OSCI XTL,XT,HS Primary Xtal OSC PLL 4x, 8x, 16x or bypass Clock Divide By 1, 4, 16, 64 System Clock OSCO SOSCI SOSCO 32KHz Timer1 Xtal OSC Primary Oscillator for Crystals 32 kHz for Real Time Clock  Includes 2 Internal RC... Thanh ghi của dsPIC® DSC là 16-bits  dsPIC® DSC có 32- bit multiply - 32- bit divide  dsPIC® DSC có 40-bit accumulator Bộ nhớ chương trình Does your customer have a big … PROGRAM? dsPIC30F CPU  Lõi bao gồm : MCU + DSP  Lệnh 24 -bit wide 4M Total  Total Space: 4M x 24 -bit Linear Program Space  Bộ nhớ chương trình 144K Byte Flash Memory 24 Bit Instruct ion 144K Flash Tối ưu cho C compiler... dụng  Ví dụ về nhân 32 bit  MAC instruction – Multiply and Accumulate  Also Multiply and Subtract, Square and Accumulate, etc  19 special DSP instructions total  MULTIPLY, DIVIDE and bit shift instructions  REPEAT instruction – repeats an instruction many times  Với phương trình sau, chỉ cần 2 câu lệnh và 5 chu kỳ lệnh y[n]= b0 x[n]+ b1 x[n − 1]+ b2 x[n − 2] + b3 x[n − 3] DSP chuyên... RAM ngoài  C compiler sử dụng Stack INT34 return addr SUBR3 return addr Parameter 1 = W0 Parameter 2 = W1 Parameter 3 = W2  Return address PC  Parameters 000000000  Subroutine Variables PC Frame Ptr of MyRoutine  Temporary Storage Temp Variable 1 Temp Variable 2 W15 > 0xFFFE Top Of Stack 0 New Addressing Modes  Flexible addressing modes helps the C compiler access data with minimum... sử dụng encoder AN2 Quadrature Encoder Phase A Phase B INDEX signals  16-bit position counter PFC OC1 OCFA AN1 dsPIC30F4011  3 pha    AN7 PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L FLTA IBUS VBUS AC Motor 3-ph Inverter Fault AN6 AN0 QEA QEB INDEX Incremental Encoder Truyền thông What ’ s new in dsPIC ® Communication Peripherals Vai trò truyền thông dsPIC® devices có thể có 2 cổng UART LIN Bus... 7 mức ưu tiên Reset - GOTO Instruction Reset - GOTO Address Reserved 0x000000 0x0000 02 0x000004 Oscillator Fail Trap Address Error Trap Stack Error Trap Arithmetic Error Trap Reserved Higher Priority Interrupt Reserved Reserved INT0 Vector Capture 1 Vector Compare 1 Vector Timer 1 Vector Capture 2 Vector Compare 2 Vector • • Interrupt 53 Vector 0x00007E Chức năng hỗ trợ phụ System Management Features... Motorola HC 12 Mitsubishi M16 dsPIC C30 v1.10 Software stack + Working Register Array + New MCU instructions + More flexible addressing = Smallest C code 32- bit Math intensive Code (~ 50KB code) Cung cấp Stack  MCU sử dụng stack trong RAM SPACE 0x0800 RAM trong  dsPIC® DSC sử dụng Stack cho RAM ngoài  C compiler sử dụng Stack INT34 return addr SUBR3 return addr Parameter 1 = W0 Parameter 2 = W1... Communication Peripherals Vai trò truyền thông dsPIC® devices có thể có 2 cổng UART LIN Bus Support 4 Byte FIFO Buffers dsPIC devices có thể có 2 SPI™ 16-bit interface dsPIC devices có 1 I2C™ Multi-master support dsPIC devices có thể có 2 CAN modules dsPIC® Support of CODECs CODEC – Analog COder/DECoder, provides analog input and output in voice or music systems CODECs are very common in... Keeping the beat with dsPIC ® Timers Bộ định thời của dsPIC® DSC dsPIC DSC có (5) 16-bit General Purpose Timers / Counters  dsPIC timers là     dsPIC timers 16-bit dsPIC timers hợp lại tạo ra 32- bit timers All dsPIC timers thanh ghi chu kỳ Period Registers   Cho phép ngắt khi kết thúc chu kỳ Reset khi hết chu kỳ Capture/Compare/PWM (CCP)  PIC® MCU có hệ thống Capture/Compare/PWM