【IC】 智多晶推出基于FPGA的高精度PWM控制方案，提升到了1ns的脉宽和相位精度且资源消耗极低
PWM控制器在当今电子工业当中具有极广泛的应用场景，包括但不限于DCDC电源、LED灯珠驱动、无刷电机、激光器、交直流逆变器、储能、充电桩等等。它在MCU、DSP器件当中是一种常用外设，通常可以做到的理论精度在500ns～5ns之间，且通道数量有限，在多通道应用中通常要通过CPLD/FPGA器件来对通道数量进行扩展，从而达到多通道PWM发波和控制通道间相位的目的。
近日，智多晶应用团队的一项Precise_PWM demo，使用智多晶FPGA将PWM控制精度从FPGA应用常见的10ns～5ns的水平提升到了1ns的脉宽和相位精度，精准可控，且资源消耗极低。
Precise_PWM demo介绍
本demo基于智多晶30k开发板（EVAL-SA5Z-30-D1-U213），使用2个普通GPIO作为PWM输出（其中一路作为发波参考，另一路作为调整对象），使用示波器做采集显示，一个串口用于发送控制指令。系统框图如下：
demo系统示意框图
其中，CLK_GEN模块提供系统所需工作时钟，SYNC_COUNTER为所有PWM通道提供统一的同步相位和PWM工作节拍。PWM_gen模块是PWM发波核心模块，以SYNC_COUNTER输入值以过采样的方式实现PWM输出。通道数方面，只要在同一个bank内（为保障精度）可任意例化，轻松定制通道数。每个PWM_gen模块都具有独立的PWM控制接口，可动态调整，调整过程中也不必考虑发波时序，拥有无限制的灵活性和易用性。在某些bank上，PWM输出IO甚至可以配置为LVDS25类型，以差分电流信号的方式输出，从而获得极高的IO性能和传输性能。
Demo演示
测试环境：EVAL-SA5Z-30-D1-8U213开发板，示波器，串口
黄色为参考波，蓝色为调整波。每调整一次蓝色调整波移动最高精度1ns。可实现前后调整，脉宽调整，跳变调整。
资源占用（每个PWM通道）
方案特性
PWM可控精度高达1ns或更高
PWM脉宽设置灵活无限制
PWM通道数量无限制，每组PWM支持的通道数仅与BANK上IO数量相关
通道间相位关系稳定且可控
脉宽和相位设置允许跳变
调节响应迅速（当前周期调整，下个周期实现）
支持差分驱动输出
应用场景
PWM功率管驱动，高精度死区控制
脉冲式激光器驱动
仪器仪表/测试设备，高精度脉冲激励源
目前，已有公司选用本方案用于产品开发。如有客户朋友需要，欢迎联系代理商世强。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自智多晶公众号，原文标题为:“芯”技术分享 | 智多晶高精度PWM控制方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【产品】支持运行TuyaOS系统的IOT开发板HLK-W800，可实现灯控、联网等功能的快速验证
2022年3月14日，联盛德微电子联合申矽凌微电子和顺芯半导体全新推出W800物联网开发板。HLK-W800开发板支持运行TuyaOS系统，可以快速对接涂鸦云，适用于智能家居、仪器仪表、WIFI远程监控/控制等广泛的物联网产品。
基于中科亿海微EQ6HL45型FPGA芯片开发的FPGA+ARM核心板，工作频率最大可达168MHz
FPGA+ARM核心板是基于中科亿海微的EQ6HL45型FPGA芯片开发的高性能核心板，具有处理器丰富、接口丰富、高速大带宽等特点，适合异构平台算法、控制等方面使用。核心板具有256Mbit SDRAM用于数据缓存，与FPGA连接，最大传输速率为166MHz，用于FPGA数据缓存。
【产品】西安智多晶推出基于低功耗工艺的开发板XSSL12-F256-V1，具有丰富的硬件资源和外围接口
XSSL12-F256-V1 开发板的核心器件为西安智多晶微电子有限公司的SL2-12K FPGA器件，该 FPGA 基于低功耗工艺，通过最低的成本实现较 高的功能性，可用于无线、有线、广播、工业用户以及通信等行业中的低成本应用领域。
【经验】如何在FPGA上实现低成本开根号运算？
开根号运算是科学计算和工程应用中基本而重要的运算之一，在QuartusII和ISE开发软件中，都集成了开根号的ip核，这些底层源码对于用户来说是不可见的，那么如何在西安智多晶的FPGA中实现开根号运算，是本文要探讨的课题。
【应用】国产海狮系列FPGA SL2E-5E用于扩展外设接口，集成flash，工作频率高达300MHz
西安智多晶的SL2E-5E是一款集成了5K逻辑单元的小规模FPGA，但是比CPLD容量更大，能实现更多的逻辑设计，同时该FPGA内部集成了Flash，不需要再外接配置用的Flash，简化了电路设计。
SA5Z-30 FPGA 配置用户指南
描述- 本指南详细介绍了西安智多晶微电子有限公司的SA5Z-30 FPGA的配置过程和用户接口。内容包括配置模式（SCM、SSPI、SCPU、MSPI、JTAG）、配置流程、重配置方法（手动和自动）、多片配置方式（ganged和daisy-chain），以及上电期间IO行为。指南还提供了配置接口列表、时序图和参数表，以帮助用户理解和实施FPGA配置。
型号- SA5Z-30
【经验】西安智多晶5000系列FPGA内嵌MCU调试测试指南
西安智多晶推出的Seal 5000 FPGA SA5Z-30系列内部合封Cortex M3硬核，最高主频可达200Mhz，32KB数据RAM和128KB指令RAM。本文针对FPGA内嵌M3硬核的使用做简洁的开发过程。
【经验】智多晶FPGA上实现LTE削峰算法PC-CFR
CFR算法是一种直接在数字域上面处理的方法，对于超出设定门限值的信号，直接在数字域上进行处理和消除。目前CFR算法有PW-CFR、NS-CFR和PC-CFR，常用的还是PC-CFR，其削峰能力最佳，本文就针对PC-CFR算法，在智多晶AD9365射频开发板上进行测试和实现。
SA5Z-30 FPGA 开发板 FPGA 参考设计
描述- 本文档提供了西安智多晶微电子有限公司SA5Z-30 FPGA开发板的FPGA参考设计，旨在帮助用户快速上手。文档详细介绍了开发环境、相关文档、工程目录结构、工程复现过程，并提供了多个参考设计示例，包括UART、DDR_TEST、PHY_LOOP、HDMI_UART和HDMI_OV5640等。
型号- SA5Z-30,SA5Z-30-D1-8U213C
Seal（海豹）SA5Z-30 FPGA 产品手册
描述- 西安智多晶微电子有限公司发布的SA5Z-30 FPGA产品手册详细介绍了该系列FPGA的特性、资源、结构和封装。该系列基于28nm工艺，具备丰富的逻辑资源和高性能可编程逻辑单元，适用于无线通信、工业控制、图像处理等领域。
型号- 海豹5000系列,SA5Z-30-D2,SA5Z-30-ES,SA5Z-30-D0-UBGA324,SA5Z-30-D0,SA5Z-30-D1,SA5Z-30-D1-UBGA213,SA5Z-30-D2-8U213C5,SA5Z-30,SA5Z-30-D1-8U213C4,SA5Z-30-D2-8U213C6,SA5Z-30-D2-UBGA213,SEAL 5000系列,SA5Z-100-D1-8U324C,SA5Z-30-D0-8U324C6,SA5Z-30 系列,SA5Z-30-D1-8U213C,SA5Z-30-D2-8U213C
【应用】国产智多晶FPGA助力自动化测试设备扩展上百GPIO口，解决MCU端口不足痛点，核电压为1.2V
在一款自动化测试设备上，需要控制5个步进电机、86个电磁铁和几十个指示灯，以及外部通讯接口，使用的雅特力的AT32F407RCT7，由于控制逻辑并不复杂，需要使用的IO会比较多，因此需要对MCU的IO口进行扩展。客户希望在扩展的控制芯片增加步进电机的驱动，只需要发送指令就可以控制电机的旋转。推荐了智多晶的FPGA SL2E-5E-8M121I。
Sealion 2000 FPGA PLL 动态调频应用指导
描述- 本资料为西安智多晶微电子有限公司发布的Sealion 2000 FPGA PLL动态调频应用指导，主要介绍了Sealion 2000系列FPGA中PLL（锁相环）模块的动态调频功能。内容包括PLL模块概述、动态调频测试环境、相关模块说明、PLL原语模块、wb2pll模块等，详细阐述了如何通过WISHBONE接口动态调整PLL输出时钟的频率，实现动态调频功能。
型号- SEALION 2000
【经验】解析智多晶合封系列FPGA中DDR2的应用
合封系列FPGA可以应用在需要大量缓存数据的场合，比如工业数据采集卡、视频处理应用以及无线通信中的数据采集板，如果各位读者朋友们有需要用到FPGA+DDR2架构的，可以联系智多晶，智多晶会提供完整的DDR2 Control IP，甚至亲手为用户写好应用层部分的程序，并为用户调试好。
【经验】西安智多晶FPGA Sealion2000系列的IP核详解
随着CPLD/FPGA的规模越来越大、设计越来越复杂，调用IP核成为了一种解决方法，因此选型时不仅要评估硬件性能，还要评估IP核是否丰富。笔者服务的LED显示屏项目用了西安智多晶Sealion2000系列，客户问到了IP核相关问题，本文对其进行了整理。
SA5Z-30 FPGA 数据手册
描述- 本资料为西安智多晶微电子有限公司的SA5Z-30 FPGA数据手册，详细介绍了SA5Z-30 FPGA的特性和应用。该器件属于Seal（海豹）5000系列，基于28 nm工艺，提供丰富的逻辑资源、高性能可编程逻辑单元、灵活的片内时钟、嵌入式和分布式存储、高性能I/O单元等特性，适用于无线通信、工业控制、图像处理、人工智能等领域。
型号- SA5Z-30-D1-U213,SA5Z-30-D2-U256,SA5Z-30-D2,SA5T-325,SA5Z-30-D3,SA5Z-30-D0,SA5Z-30-D1,SA5T-100,SA5T-366,SA5Z-50,SA5Z-30,SA5Z-30-D0-U324,SA5Z-30-D0-8U324C
电子商城
现货市场
服务
可加工PCB板层数1~40，最小线宽/间距内层： 2.5/3mil (H/H OZ base copper)；最小线宽/间距外层： 3/3mil (H/H OZ base copper)；成品交货尺寸范围：10 * 10mm~570 * 1200mm。板厚范围：0.4mm-10mm。支持通孔板、HDI板、柔性板、刚柔结合板打样、小批量及批量生产。
最小起订量： 1 提交需求>
可加工PCB层数：1-30层；板材类型：FR4板/铝基板/铜基板/刚扰结合板/FPC板/高精密板/Rogers高频板；成品尺寸：5*5mm~53*84cm；板厚：0.1~5.0mm。
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论