應(yīng)用于變頻控制領(lǐng)域的可支持硬件互連觸發(fā)機(jī)制的PWM模塊的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著集成電路設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，SoC技術(shù)逐漸成為了主流的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)，而IP核技術(shù)的出現(xiàn)也推動(dòng)了SoC的進(jìn)一步發(fā)展。SoC中集成有不同IP核，以使用在各種不同的工作領(lǐng)域上。為了在滿足電力電子方面脈沖寬度調(diào)制(PWM)的需求的基礎(chǔ)上，還可應(yīng)用在更多的其他領(lǐng)域中，本文設(shè)計(jì)了一種可應(yīng)用于變頻控制領(lǐng)域中且基于硬件互連觸發(fā)機(jī)制的PWM IP模塊。對(duì)比傳統(tǒng)的通用PWM核，該模塊具有更強(qiáng)的適用性、更高的可配性以及更好的實(shí)時(shí)性等。
　　本文首先

2、介紹了變頻控制SoC的整體架構(gòu)，在SoC基礎(chǔ)上延伸描述了CK803S處理器的結(jié)構(gòu)特性和AMBA總線規(guī)范中的APB總線，還另外介紹了其他的輔助IP模塊（比如ETB和SPI）的特點(diǎn)和工作行為。接著，重點(diǎn)闡述了PWM核的總體結(jié)構(gòu)和各個(gè)子模塊的RTL級(jí)設(shè)計(jì)過(guò)程與實(shí)現(xiàn)原理，還給出了一個(gè)具體的關(guān)于PWM的實(shí)用案例，然后還提出了該P(yáng)WM的創(chuàng)新點(diǎn):硬件互連觸發(fā)機(jī)制和資源共享。然后，根據(jù)驗(yàn)證方法學(xué)，對(duì)PWM核分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和FPGA驗(yàn)證，仿真驗(yàn)證采用

3、的是Synopsys公司的VCS工具，F(xiàn)PGA驗(yàn)證是在Vertex-5 FPGA板子上，利用GDB調(diào)試工具，再結(jié)合了邏輯分析儀和示波器等測(cè)試工具，最后分別得出了驗(yàn)證結(jié)果，經(jīng)過(guò)分析檢驗(yàn)，可推導(dǎo)出其滿足了預(yù)期中的功能和時(shí)序需求。最后，著重闡述了PWM核的邏輯綜合的整個(gè)流程，并且還針對(duì)工藝庫(kù)文件和約束文件進(jìn)行了解讀，得到綜合結(jié)果后，不僅分析了時(shí)序效果，還對(duì)PWM的面積和各種模式下的功耗情況進(jìn)行了詳細(xì)的評(píng)估，最終實(shí)現(xiàn)了時(shí)序收斂，且面積和功耗情況

4、均可達(dá)到可接受水平。最后還簡(jiǎn)要介紹了可測(cè)性設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)。
　　本文主要描述了一個(gè)PWM核的前端設(shè)計(jì)過(guò)程，在解決了通用PWM模塊不足之處的基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了功能更加強(qiáng)大的、極具個(gè)性化且又可應(yīng)用在多種領(lǐng)域中的PWM模塊。雖然本設(shè)計(jì)可能還存在某個(gè)潛在缺陷，但總體來(lái)說(shuō)，該P(yáng)WM模塊不僅實(shí)現(xiàn)了基本的PWM輸出信號(hào)，還可根據(jù)用戶(hù)對(duì)寄存器進(jìn)行編程配置，選擇其他的工作模式，比如輸入捕獲工作模式或者輸出比較工作模式，體現(xiàn)了較高的適應(yīng)性和靈活性等特點(diǎn)