相反，對于 Piccolo 微控制器，PWM 輸出是單獨和獨立 PWM 模塊的一部分。 每個 PWM 模塊都具有兩個可從單個 16 位定時器和兩個獨立比較匹配事件（除零和周期匹配事件之外）生成的 PWM 輸出。 16 位定時器具有向上、向下和向上/向下計數模式， 其中的向下計數模式是 Piccolo MCU 的獨有功能。 此外，Piccolo 微控制器的 PWM 可以生成同步或異步波形，甚至還可以生成帶有獨立異步雙沿占空比控制的 PWM。 某些 Piccolo 器件甚至包含革命性的高分辨率 PWM 模式，由此，設計人員可以獲得低至 150ps 的邊緣位置分辨率，從而在高頻操作下提供持續的高精度控制。 每個 PWM 輸出 還包括具有高分辨率性能的死區邏輯，由此，死區延遲可在半周期增量下出現。這可以 進一步降低控制系統中的電源開關損耗。
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此外，用戶可以對 PWM 模塊中的每個 PWM 輸出進行獨立極性控制，這意味著 Pic- colo 微控制器的 PWM 對不會像TMS320xF24xx 中一樣強制為互補對輸出。而且，與事件管理器的 PWM 不同，Piccolo 微控制器的 PWM 模塊可以通過可配置時間或相位偏移 同步時基；因此，其功能可以創造出更先進的時間同步系統。 然而，與事件管理器相似，Piccolo PWM 也具有跳閘區邏輯，但這一點已通過一次性 PWM 跳閘乃至逐周期 PWM 電流限制操作進行了進一步擴展。 除此以外，Piccolo 的 PWM 在 TMS320xF24xx 系列的跳閘功能上進行了進一步擴展，它提供了強制 PWM 進入高阻抗狀態的選項，可以設置 高或低跳閘條件，從而通過跳閘區邏輯實現更強大的安全和保護功能。
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比較 Piccolo 微控制器與 TMS320xF24xx 器件的 ADC，我們會發現 Piccolo 微控 制器提供了多個優勢。 首先，Piccolo ADC 可提供 12 位的分辨率，而 TMS320xF24xx 提供的是 10 位分辨率。Piccolo 微控制器的 ADC 同樣具有更快的轉換率，其速率 高達 4.6 兆樣本/秒 (MSPS)，而 TMS320xF24xx 器件則為 1.18 至 2.67MSPS。 因此，Piccolo 微控制器的 ADC 不僅能夠在數字域上更準確地顯示模擬信號，還可以明顯更快地捕捉信號以及將信號轉換到數字域。 在架構方面，Piccolo 微控制器 ADC 提供了兩個獨立的取樣保持單元，但 TMS320xF24xx 器件僅提供一個取樣保持單元。 通過同步雙路取樣保持功能，Piccolo 微控制器能夠同步取樣電機應用的相電流，乃至同步取樣電流和電壓測量。從操作的角度來看，Piccolo 基于啟動轉換 (SOC)，而 TM- S320xF24xx 器件則基于自動序列發生器。雖然 Piccolo 微控制器可以從單個觸發器中創造出持續的轉換系列，但由于 TMS320xF24xx 系列中的 ADC 基于自動序列發生器，因此 Piccolo 微控制器的 ADC 使用了 SOC，其中可以針對每個轉換指定觸發源、樣本窗 口大小和通道。這為 ADC 資源提供了最大的靈活性，可以滿足不同的系統需求。
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最后，Piccolo 系列與 TMS320xF24xx 系列的差異在于事件捕捉 (CAP) 和正交編碼器接口 (QEP) 在硬件中的實施方式。 請回想一下，TMS320xF24xx 器件上的 CAP 和 QEP 外設均集成在事件管理器 (EM) 中，它們與 PWM 輸出共享定時器資源。 相反，在 Piccolo 微控制器中，CAP 和 QEP 功能單獨位于獨立的模塊中，具有獨立的時基。 就功能而言，Piccolo 微控制器的捕捉單元以相似的方式操作，但也具有其他一些特征。 例如，某些 Piccolo 器件甚至包含高分辨率捕捉功能，由此，可以在典型的 300ns 分 辨率下測量出外部脈沖之間的區別。 這會帶來更低延遲的系統反饋。 此外，每個事件 捕捉模塊都可以在 PWM 模式下工作，可以在 PWM 模塊的 PWM 輸出之外提供額外的 PWM 輸出。
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正如本文前面簡要提到的那樣，Piccolo 包括許多架構增強功能，可以減少控制延遲、 降低系統成本并簡化系統設計。 這些增強功能包括片上比較器、片上可編程增益放大器 （在精選器件中）、低延遲 PWM 跳閘、雙路取樣保持 ADC 和集成生命支持功能。
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圖5： Piccolo TMS320F2805x 架構方框圖
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在將電流和電壓測量反饋回 Piccolo 微控制器的過程中，ADC 輸入引腳也會通過集成 DAC 送入片上比較器中，從而進行過電流或過電壓比較。 如果系統狀態位于確定的“正常”狀態之外，比較器將觸發直接異步跳閘以設置 PWM 輸出，從而在低至 30ns 下關閉 PWM 輸出。 或者，如前所述，PWM 可以逐周期跳閘，從而進行電流限制操作而非系統停機。
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在 Piccolo TMS320F2805x 器件中，可編程增益放大器 (PGA) 甚至可以進行片上集成，獲取來自 ADC 引腳的輸入，并在送入 ADC 個比較器之前進行放大。 PGA 不僅可以降低系統成本，由于系統在外部需要這些 PGA（在未進行片上集成的情況下），它們還可以通過隨電機速度的下降擴展 ADC 范圍的方式在電機控制等應用中大展所長。
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如前所述，Piccolo 微控制器中的 ADC 包含雙取樣保持單元；但在 TMS320xF24xx 系列中，ADC 僅提供一個取樣保持單元。 雖然 TMS320xF24xx ADC 可以嘗試模擬同步雙 取樣，樣本間的延遲通常為 850ns，但Piccolo 微控制器的 ADC 具有兩個完整的取樣保持單元，且同步樣本之間無延遲。 在需要測量同步相位電流或同步電流和電壓讀數時， 這一點非常重要。 樣本之間的任何延遲都將會在系統建模中造成誤差，甚至會在由此產生的系統控制中造成誤差。 Piccolo 微控制器消除了這種誤差，可以進行更準確的系統測量和控制。
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最后，與 TMS320xF24xx 器件相比，Piccolo 微控制器提供額外的生命支持電路，可以降低 Piccolo 器件供電和計時的成本和復雜性。 Piccolo 微控制器具有一個片上電壓 穩壓器 (VREG)，允許設計人員向器件提供單個 3.3V 輸入。 VREG 可無縫自主地將輸 入電源調整為模擬子系統需要的 1.8V 電壓軌。 同樣，Piccolo 器件還具有上電復位 (POR) 和欠壓復位 (BOR) 功能，可消除增加外部電路來監控器件電源輸入的需求。 此外值得一提的是，Piccolo 微控制器提供兩個具有時鐘故障檢測功能的片上振蕩器，可 在出現故障時無縫切換至備份時鐘源。
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軟件、可編程性和支持
從軟件來看，與 TMS320xF24xx 系列相比，Piccolo 器件擁有豐富的軟件資源。 Piccolo 器件全部可使用 C 語言進行編程，其中某些器件甚至自帶浮點支持。 通過獨特的器件庫，您可以使用 Piccolo 進行輕松編程和開發。 例如，IQMath? 庫為定點器件提供了浮點開發的益處，使開發更加容易，同時在定點和浮點器件之間提供了更好的代碼移植性。 還有適用于簡單 FFT、FIR、復數數學、信號生成等的 DSP 庫。 此外，如果您熟悉 TMS320xF24xx 器件上的電機控制庫，此庫經過多年的更新和優化，已成為適用于 Piccolo 微控制器且經過全面優化的最新電機庫。 您可以找到與 TMS320xF24xx 器件的電機庫相同的功能，但我們使用更新的功能擴展了這個新庫，包括 3 相傳感和無傳感電機的控制。 此外，我們還針對基于太陽能和數字能源的開發提供了優化的應用庫，為開發人員提供一整套經過應用調優的庫，可縮短開發時間。
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圖 6：controlSUITETM 軟件套件
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