DSPIC Digital Signal ControllerPIC® MCU or dsPIC® DSC? …Choose Your Dance Partner

dsPIC ® Peripherals have the same I/O as PIC peripheralsThiết bị ngoại vi SPI SDO SDI SCK... Dịch vụ ngắt nhanhReset - GOTO Address Oscillator Fail Trap Stack Error Trap Arithmetic

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)

 Sự phát triển PIC18 và dsPIC30F

 Các khải niệm cơ bản về vi điều khiển đề cập trong thực tế dsPIC DSC

dsPIC ® Peripherals have the same I/O as PIC peripherals

Thiết bị ngoại vi

SPI

SDO SDI SCK

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

 Hệ thống cụ thể

 Tín hiệu âm thanh với nhiễu

10011011 01110101 11001011

Noisy Audio

dsPIC30F6014

Digital Filter

 Sử dụng bộ lọc FIR để lọc tín hiệu vào

Clear Audio

10011100 01110111 11001101

 Gửi tín hiệu đầu ra theo thời gian thực

 Lọc tín hiệu vào

cao

DSP Motor Control System

 Trong hệ này

 Điện áp điều khiển tính bởi Digital Control Loop t

Motor Position 10011011 01110101 Motor Voltage

11001011

10011100 01110111 11001101

Digital Control Loop

DSP Key Words

 Digital Control Loop

DSP phanh chống trượt (ABS)

 Ở hệ thống này

 Vi điều khiển sử dụng Digital Filters để lọc tín hiệu tốc độ

ABS Brakes

10011011 01110101 11001011

Digital Filter / Control Loop

10011100 01110111 11001101

Wheel Speed

Lệnh DSP chuyên 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

[ ] n = b0x [ ] n + b1x [ ] n − 1 + b2x [ ] n − 2 + b3x [ ] n − 3

y

DSP chuyên dụng

 dsPIC® DSC tốc độ xử lý Real Time

 30 MIPS – có khả năng tính 30 triệu phép tính/ 1s

 Nâng cao độ chính xác

Bộ nhớ chương trình

Does your customer have a big …

PROGRAM?

dsPIC30F CPU

4M x 24-bit

Linear Program Space

Byte Flash Memory

144K Flash

4M Total

24 Bit Instruct ion

Tối ưu cho C compiler

Processor Features that Dance with the C Compiler

for Efficient Code

So sánh tốc độ

Software stack

+Working Register Array

+New MCU instructions

+More flexible addressing

Cung cấp Stack

 MCU sử dụng stack trong

RAM trong

 dsPIC® DSC sử dụng Stack

cho RAM ngoài

 C compiler sử dụng Stack

PC<15:1>

PC<22:16> 000000000

0 Parameter 3 = W2 Parameter 2 = W1 Parameter 1 = W0 INT34 return addr

W15 >

SUBR3 return addr

New Addressing Modes

File Register (PIC18 Compatible)

ADD 0x500,WREG

Register Direct

ADD W4, W5, W6

Register Indirect

ADD # 500, W6

compiler access data with minimum overhead.

Xử lý ngắt

How fast can we Interrupt the code?

Dịch vụ ngắt nhanh

Reset - GOTO Address

Oscillator Fail Trap

Stack Error Trap Arithmetic Error Trap

Reserved Reserved Reserved Address Error Trap

INT0 Vector Capture 1 Vector Compare 1 Vector

•

•

Interrupt 53 Vector

0x000000 0x000002 0x000004

Reset - GOTO Instruction

0x00007E

Higher Priority Interrupt

Reserved

Timer 1 Vector Capture 2 Vector Compare 2 Vector

Cung cấp dịch vụ ngắt nhanh

Interrupt Vector Table (IVT)

53 dịch vụ ngắt khác nhau

7 mức ưu tiên

Chức năng

hỗ trợ phụ

System Management Features

make sure dsPIC ® DSC keeps dancing

Quản lý hệ thốngChức năng cơ bản của MCU

♥Hỗ trợ Watchdog Timer sử dụng internal RC

oscillator

Programmable Time out: 2 ms - 16 sec

4, 16, 64ms

levels

Clock sources

XTL,XT,HS Primary Xtal OSC

Clock Divide

By

1, 4, 16, 64

32KHz Timer1 Xtal

OSC

System Clock

or bypass

 Includes 2 Internal RC Oscillators

Primary Oscillator for Crystals

PLL multiplies oscillator source for high frequency operation

Clock divide can optionally slow clock to conserve power

32 kHz for Real Time Clock

Kiểm soát năng lượng dsPIC

 dsPIC PWRSAV cung cấp , SLEEP and IDLE

 SLEEP Mode dừng lõi và toàn bộ ngoại vi

 IDLE Mode dừng lõi và

 Ngoại vi theo tùy chọn

 Ngắt ngoại vi sẽ đưa thiết bị trở lại

Fail-Safe Operation

 Automatic switch to an internal RC clock

conditions

 Oscillator Fail

 Address out of range

 Stack out of range

 Math errors

Knowledge Check

The system needs to minimize power, but

receive a character from the UART Which

power saving state should the dsPIC® DSC be in?

A: Sleep mode

B: Idle mode

D: Slacker mode



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

 All dsPIC timers thanh ghi chu kỳ Period

Registers

Capture/Compare/PWM (CCP)

 PIC® MCU có hệ thống Capture/Compare/PWM (CCP)

 dsPIC có 8 kênh Input Capture Channels

 dsPIC có 8 kênh Output Compare / PWM

Channels

Điều khiển motor

dsPIC ® DSC has a motor control family

whose parts have motor control peripherals

Motor Control PWM Module

3-ph Inverter

PFC

AN6 AN2

AN0 QEA QEB INDEX

AN7

PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L

OC1 OCFA

AN1

120 - 240 VAC

AC Motor

Incremental Encoder

 Có tới 4 kênh PWM generators

 Chế độ điều khiển PWM cho

 AC Motors

 DC motors

 Power supplies

 Độ phân giải tới 16bit

 Fault detection for safe operation

Quadrature Encoder Interface

3-ph Inverter

PFC

AN6 AN2

AN0

QEA QEB INDEX

AN7 PWM3H PWM3L PWM2H PWM2L PWM1H PWM1L

OC1 OCFA

FLTA Fault

AN1

120 - 240 VAC

AC Motor

Incremental Encoder

Truyền thông

What s new in dsPIC’

What s new in dsPIC’ ®

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 I 2 C™

Multi-master support dsPIC devices có thể có 2 CAN modules

dsPIC® Support of CODECs

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

CODEC

CSCK CSDI CSDO COFS

dsPIC30F6014

Giao tiếp Analog

There are 2 A/D Modules used on dsPIC Devices

dsPIC® A/D modules

Sample Sequence Control

S/H S/H

AN15

dsPIC® A/D modules

Sample Sequence Control

Đặc điểm cơ bản

 A/D lập trình quét trình tự

 Tự động chuyển đổi A/D

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

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

 Bao gồm chương trình C phức tạp

 Cần ngoại vi chuyên dụng cung cấp bởi VDK