TDM Lab

Пришел мне программатор GD-Link-V3😊
Это одно из моих "боковых" исследований рынка микроконтроллеров для приводных систем. Микроконтроллер в программаторе стоит GD32E517RET6.
В наличии программирование-отладка через JTAG и SWD.

Я ранее уже рассказывал про плату и интересный мне микроконтроллер GD32G553, это Cortex-M33 c 216МГц и с просто огромным набором периферии для приводных дел.
Так вот оказалось, что на отладке GD32G553RxT6-EVAL стоит наплатный программатор на STM32, что уже само по себе было странно и в довершение это оказался DAPLink. Ничего я с ним интересного сделать не смог и понял, что хочу решение из коробки работающее сразу со штатной IDE от GD32. Вот такой вот я ленивый.

С GD-Link же все запустилось на ура, ничего не настраивал кроме того что выбрал в debug configurations собственно GD-Link.

Некрасиво, что на программаторе не удосужились нанести назначение выводов разъема. Я понимаю конечно, что называния разные для JTAG и SWD. В итоге мне пришлось приклеить бумажку. Но не то чтобы этот производитель был уникален в этой забывчивости.

Итого, светодиодом я помигал, в подобии CubeMX для GD32 покопался. Она еще очень далека от совершенства, если не сказать хуже, но тем не менее это работает.

Из интересных камней у GD32 как я и сказал серия G5 (Cortex-M33) и есть еще две серии A5 (Cortex-M33) и A7 (до Cortex-M7 dual), эти с буквой "А" сертифицированы для применения в транспорте в том числе как основные МК (automotive-grade MCU).

Микроконтроллеры с таким "грейдом" можно ставить например на управление тяговым инвертором электромобиля.
Старшая серия А7 идет вообще с Lockstep ядром. Это значит что там 2 физических ядра которые могут работать в синхронном режиме выполняя одну и ту же программу. Если в ходе выполнения происходит сбой вычислений одного из ядер, это может быть обнаружено "на лету".

При проблемах с загрузкой канал MAX.

Платы с микроконтроллером ВК035 разной степени готовности😊
По коду пока ничего нового от того, что уже выкладывал тут.

Проверил все напряжения, +12В (по факту +13,5В, что так и задумывалось), +5В, +3,3В, проверил генерацию и выход трехфазной ШИМ, проверил работу аналоговых цепей усиления напряжения с токовых шунтов.

Проверил работу супервизора питания TPS3823-33DBVR (2.93В), итог на осциллограмме. У него постоянная задержка сброса "ресета" и у меня на одной из плат это составило ~272мс от подачи питания.

Это с очень большим запасом достаточно. К этому моменту напряжение 3.3В уже давно успевает стабилизироваться.

Если в схемах с ВК035 нет супервизора, то после подачи питания МК часто подвисает где-то на ожидании блока ФАПЧ. С супервизором же все проходит без проблем.

Самые общие характеристики платы:
Назначение: плата разработчика систем управления электроприводом СДПМ и АД с обратной связью по положению ротора (датчики Холла, инкрементальный энкодер, SSI, бездатчиковое по наблюдателю состояния);
Микроконтроллер: К1946ВК035 (CM4F 100МГц);
Напряжение: до 50В;
Ток фаз максимальный: до 50А;
Схема измерения тока в фазах: трех-шунтовая на шунтах нижнего плеча.

Платы будут выпущены небольшим тиражом в продажу. Когда, сообщу отдельно.

При проблемах с загрузкой канал MAX.

С Днем Победы!
С праздником, товарищи, коллеги, друзья!

Немного опоздал, но несмотря на это, всех причастных с днем Радио!✊

Это конечно, не совсем про радио, но то же целые 4МГц😁 Получил я печатные платы резольверов.

Тут две части, одна неподвижная, это сам синусно-косинусный трансформатор, а вторая плата-мишень, она вращается.
В опыте я подаю синусоиду 4МГц на обмотку возбуждения трансформатора и получаю два сигнала с sin и cos обмоток.
Поворот мишени делаю, просто поднося её вплотную рукой и вращая.

На осциллографе желтый сигнал это выход генератора, а красный и зеленый, это отфильтрованные цифровым способом сигналы с приемных обмоток.

Уровень сигнала на приёмной стороне в этом эксперименте упал примерно в 100 раз от входного, но видно, что при должной последующей обработке это не мешает получить информацию о положении мишени.

У меня однополюсная система, то есть получился абсолютный энкодер положения вала на 360°. Иногда это не нужно, а нужна более высокая точность, для этого такие системы делают многополюсными.

Одна из моих идей по этой теме заключается в проверке схемотехники простого демодулятора таких сигналов без использования внешних специализированных микросхем, только силами микроконтроллера и транзисторов/ОУ общего применения.

Это скорее всего даст невысокую точность из-за ограниченных возможностей АЦП в МК, тем не менее иногда это не принципиально, а нужна именно простота реализации.

При проблемах с загрузкой канал MAX.

Плата управления BLDC на микроконтроллере К1946ВК035😊
Потихоньку начинает подавать первые признаки жизни. Я пока собрал только часть вокруг микроконтроллера и написал инициализацию ШИМ.

Микроконтроллер К1946ВК035 позволяет управлять трехфазной ШИМ с комплементарными каналами и аппаратным защитным временным интервалом (dead-time). В показанных сигналах ШИМ на частоте 16кГц и dead-time 500нс.

Микроконтроллерное ядро может работать на частоте до 100МГц, собственно у меня оно так и работает. По структуре же это аналог LM4F132 семейства Stellaris (Texas Instruments), эта серия МК сейчас уже стала "Tiva C Series".

И К1946ВК035 и LM4F132 это микроконтроллеры на ARM Cortex-M4F ядрах и в этом плане хочется нарисовать равенство между ними и STM32F4xx, но это будет неточно.
Как только дело доходит до работы с периферией, в частности с ШИМ, окажется, что она устроена существенно иначе.

В STM32 каналы ШИМ жестоко привязаны к своим таймерам. В задачах электропривода используются таймеры TIM1,8,20 (16bit advanced timers), в ВК035 эти функции выполняют "ШИМ блоки", это по сути отдельные 16-битные таймеры с 2-мя выходами, которые можно связывать общей синхронизацией.
То есть для 3-х фазной ШИМ я синхронизирую вместе три ШИМ-блока.

Это интересный подход, придуманный Texas Instruments и, вероятно, такая же структура управления ШИМ сохраниться и в новых МК от НИИЭТ на RISC-V ядрах.

Я выложил текущее состояние проекта тут.
Моя основная работа по коду сейчас лежит в файле PWM_Control.с
Я собрал это из примеров НИИЭТ и НПФ Вектор.

При проблемах с загрузкой канал MAX.