这是一个基于TI TMS320F28377D DSP控制器和µC/OS-III实时操作系统的嵌入式软件项目。该项目为电力电子应用提供了一个基础软件架构,旨在实现高性能、可扩展和可维护的嵌入式系统解决方案。
项目专为F28377D双核架构设计,CPU1运行µC/OS-III实时操作系统,CPU2采用裸机方式运行,可根据需要与CLA协同工作。通过持续优化,该项目致力于达到产品级应用标准,可作为电力电子变换器控制系统的软件基础。
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├── application # 应用程序主入口及配置
├── cmd # 链接命令文件
├── components # 组件库(数据处理、SD卡、仿真等)
├── drivers # 驱动程序(TI官方驱动及自定义驱动)
├── hal # 硬件抽象层
├── modules # 功能模块(计算、通信、控制、显示、参数、保护、传感等)
├── ucos3 # uC/OS-III实时操作系统
└── user_cpu1 # 用户CPU1相关文件
- TI Code Composer Studio (CCS) v20.0.0 或更高版本
- TI C2000Ware driverlib
- µC/OS-III v3.08.02 实时操作系统
- TMS320F28377D 外设驱动
- 实时多任务处理 - 基于µC/OS-III的优先级抢占式任务调度
- 硬件抽象层 - 统一的外设接口,提高代码可移植性
- 模块化设计 - 功能模块解耦,便于维护和扩展
- 电力电子专用功能:
- 高精度ADC采样与过采样
- PWM波形生成与控制
- 通信支持:
- SCI串口通信
- SPI接口支持
- Modbus协议实现
- 面向对象C编程
- 使用C语言实现面向对象设计模式
本项目采用分层架构设计,从下到上分为硬件层、驱动层、操作系统层、中间件层和应用层:
基于TMS320F28377D双核DSP控制器,主频200MHz,具有丰富的外设资源:
- 多路高精度ADC模块
- 多组EPWM模块
- 多个SCI/SPI/I2C通信接口
- 丰富的GPIO资源
- 外设驱动程序封装
- 板级支持包(Board Support Package)
- 统一硬件接口定义
集成µC/OS-III实时操作系统,提供:
- 实时多任务调度
- 任务间同步与通信机制(信号量、消息队列、事件标志组)
- 内存管理
- 中断管理
- 通信协议栈(Modbus等)
- 文件系统
- 数据处理算法库
- 主应用程序任务
- 控制算法实现
- 控制算法仿真
系统采用多任务架构,主要任务包括:
任务名称 | 优先级 | 功能描述 |
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主中断任务 | 0 (最高) | 同步采样发波 |
Tick任务 | 1 | 系统时基,处理周期性事件 |
控制任务 | 3 | 控制算法执行 |
保护任务 | 5 | 系统保护逻辑处理 |
通信任务 | 7 | 数据通信与外部交互 |
任务间通过事件标志组进行同步,确保实时性和系统稳定性。
- 采用面向对象的C语言编程风格
- 模块化设计,接口清晰
- 严格的代码注释规范
- 基于事件标志的多任务同步机制
- 统一的错误处理机制
- 使用TI CCS导入项目
- 确保安装了所需的依赖项
- 根据目标硬件配置调整相关参数
- 编译并下载到TMS320F28377D目标板
- 根据具体应用需求进行功能定制
项目设计时充分考虑了扩展性:
- 模块化架构支持功能扩展
- 标准化接口便于第三方模块集成
- 可配置的参数系统适应不同应用场景
- 双核架构支持计算密集型任务分担
- 项目针对CPU1进行配置,使用µC/OS-III实时操作系统
- CPU2采用裸机方式运行,不使用操作系统
- 根据实际硬件平台调整引脚配置和外设初始化
- 在产品化过程中需要进行充分的测试和验证