全球各地的實(shí)驗室都會(huì )出現這樣似曾相識的場(chǎng)景：設計工程師努力突破限制，試圖增強功能或提高性能。然而，當深入到底層系統時(shí)序時(shí)，便會(huì )出現設計僵局。因為他們可能需要更改關(guān)鍵控制信號的解決方案。這種狀況會(huì )限制工程師發(fā)揮創(chuàng )造力，只寄希望于：“可以在控制外設內自定義邏輯和時(shí)序就好了�！爆F在，有了 C2000 微控制器 (MCU) 的可配置邏輯塊 (CLB, Configurable Logic Block)，這個(gè)愿望已成為現實(shí)。 什么是 CLB？CLB 將一個(gè)經(jīng)優(yōu)化的高速可編程邏輯集成到 C2000 MCU 等實(shí)時(shí)控制器中，為增強型脈寬調制器 (PWM)、增強型捕捉、增強型正交編碼器和通用 I/O 等關(guān)鍵外設提供智能的信號輸入/輸出 (I/O) 路由功能，最終成為具有系統級差異化特性的增強版知識產(chǎn)權 (IP) 模塊。
圖1：CLB工具單元塊的示例 如圖 1 中所示，CLB 工具包括兩個(gè)、四個(gè)或八個(gè)邏輯塊，每個(gè)邏輯塊內是一整套經(jīng)優(yōu)化的可編程邏輯單元，其中包含： • 三個(gè) 4 輸入查找表 (LUT4) • 三個(gè) 32 位計數器 (Ctr32) • 三個(gè) 4 狀態(tài)有限狀態(tài)機 (FSM) • 八個(gè) 3 輸入輸出查找表 (L3) • 一個(gè)高級控制器 (HLC) 通過(guò)單獨配置并將這些單元塊連接在一起，您可以生成自定義邏輯方案，為復雜的系統問(wèn)題提供新穎的解決方案，例如為保護觸發(fā)條件編寫(xiě)應用特定的邏輯、增強軟開(kāi)關(guān) PWM的類(lèi)型、或者實(shí)現基于特殊條件的正交編碼器位置捕獲。 為了方便開(kāi)發(fā)，TI 創(chuàng )建了一個(gè)圖形化 CLB 配置工具（如圖 2 所示），并將它直接集成到 TI 的 Code Composer Studio 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于代碼開(kāi)發(fā)和調試。
圖2：CLB工具配置視圖 配置好之后，系統會(huì )自動(dòng)生成 CLB 工具輸出邏輯。工程編譯輸出是一個(gè) *.h 頭文件，該文件描述了 CLB 工具配置。在運行時(shí)初始化期間，頭文件描述符調用 C2000Ware DriverLib 應用程序編程接口函數來(lái)配置邏輯塊。 設計工程師逐漸使用 CLB 工具探索實(shí)現產(chǎn)品差異化的新方法。Harman International 公司 Lifestyle Audio 部門(mén)的首席硬件工程師Matt Parnell 一直在使用 CLB 來(lái)增強產(chǎn)品。 根據 Matt 的說(shuō)法，他們一直在尋求“突破設計的限制”。 “例如，現在我們把主函數的軟件控制環(huán)路移動(dòng)到 CLB，轉移了用戶(hù)控制邏輯和診斷功能的負擔。降低了400kHz 頻率的每個(gè)周期開(kāi)銷(xiāo)，非常有效果和必要。各周期降低開(kāi)銷(xiāo)后騰出的帶寬可直接用于改進(jìn)控制功能，”Matt 表示。 他還談到，增強型 PWM (ePWM) 外設如何在“底層”集成信號。 “在 CLB 內，設計人員可以攔截內部 ePWM 信號，包括動(dòng)作指示器和死區、邏輯條件的信號，然后創(chuàng )建自定義版本的子模塊。Harman 已經(jīng)使用這個(gè)功能獲得了新勝利。CLB 為功能已經(jīng)非常強大的器件增加了非常多的定制功能�！� 新的 CLB 外設克服了控制類(lèi)設計的障礙，為制定差異化解決方案提供了一個(gè)全新的工具集。最新的 C2000Ware 版本包括 15 個(gè) CLB 示例；MotorControl 軟件開(kāi)發(fā)套件中提供了編碼器示例。請查看培訓和應用手冊，了解 CLB 如何顛覆傳統邏輯。 |
