應用于變頻控制領域的可支持硬件互連觸發(fā)機制的PWM模塊的設計與研究.pdf

1、隨著集成電路設計的快速發(fā)展，SoC技術逐漸成為了主流的集成電路設計技術，而IP核技術的出現(xiàn)也推動了SoC的進一步發(fā)展。SoC中集成有不同IP核，以使用在各種不同的工作領域上。為了在滿足電力電子方面脈沖寬度調制(PWM)的需求的基礎上，還可應用在更多的其他領域中，本文設計了一種可應用于變頻控制領域中且基于硬件互連觸發(fā)機制的PWM IP模塊。對比傳統(tǒng)的通用PWM核，該模塊具有更強的適用性、更高的可配性以及更好的實時性等。
　　本文首先

2、介紹了變頻控制SoC的整體架構，在SoC基礎上延伸描述了CK803S處理器的結構特性和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）的特點和工作行為。接著，重點闡述了PWM核的總體結構和各個子模塊的RTL級設計過程與實現(xiàn)原理，還給出了一個具體的關于PWM的實用案例，然后還提出了該PWM的創(chuàng)新點:硬件互連觸發(fā)機制和資源共享。然后，根據驗證方法學，對PWM核分別進行了仿真驗證和FPGA驗證，仿真驗證采用

3、的是Synopsys公司的VCS工具，F(xiàn)PGA驗證是在Vertex-5 FPGA板子上，利用GDB調試工具，再結合了邏輯分析儀和示波器等測試工具，最后分別得出了驗證結果，經過分析檢驗，可推導出其滿足了預期中的功能和時序需求。最后，著重闡述了PWM核的邏輯綜合的整個流程，并且還針對工藝庫文件和約束文件進行了解讀，得到綜合結果后，不僅分析了時序效果，還對PWM的面積和各種模式下的功耗情況進行了詳細的評估，最終實現(xiàn)了時序收斂，且面積和功耗情況

4、均可達到可接受水平。最后還簡要介紹了可測性設計的相關技術。
　　本文主要描述了一個PWM核的前端設計過程，在解決了通用PWM模塊不足之處的基礎上，還實現(xiàn)了功能更加強大的、極具個性化且又可應用在多種領域中的PWM模塊。雖然本設計可能還存在某個潛在缺陷，但總體來說，該PWM模塊不僅實現(xiàn)了基本的PWM輸出信號，還可根據用戶對寄存器進行編程配置，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)了較高的適應性和靈活性等特點