[导语]大家都知道柴油发电机组的大脑是“控制器”，发电机控制器的也有一个核心模块，哪就是主控模块。本文会从发电机控制器的主控模块的处理器的发展历史，以及特点，结构以及应用设计方面等，为我们研发，设计智能化、数字化的柴油发电机控制器作参考。  

     主控模块选用先进的微处理器DSP为核心。世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMl公司发布的S2811, 1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年，日本NEC公司推出的uPD7720是第一个具有乘法器的商用DSP芯片。
    
     在这之后，最成功的DSP芯片当数美国德州仪器公司(Texas Instruments,简称TI)的一系列产品。TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列，即二TMS320C2000系列(包括TMS320C2X/C2XX ) 、TMS320C5000系列(包括TMS320C5X/C54X/C55X), TMS320C6000系3tl (TMS320C62XJC67X).如今，TI公司的一系列DSP产品己经成为当今世界上最有影晌的DSP芯片。TI公司也成为世界上最大的DSP芯片供应商，其DSP市场份额占全世界份额近50%。
    
     据TI全球数控系统的市场部经理ChristopheChene称，"C24x(lm)DSP系列是最受欢迎的数控DSP,我们众多用户的使用量继续攀升至前所未有的水平,因为有超过百分之七十的设计师选用了Ti的C24x(tm)DSP作为新设计中的马达控制平台。

    考虑到TI系列主导产品及其不同系列应用特点，故选用其主要用于工业控制的T12000系列。结合本次课题的控制器的特点。本着结构简化、功能完善的要求，故此次选用Tl公司的DSP控制器一1 MS 320F240，其是11公司专门针对于电机、逆变器、机器人、数控机床等控制而设计的。它是以C2XLP 16bit定点DSP CPU为内核。配置了完善的外围设备，包括时间管理模块((EV), All〕转换模块((ADC),串口通信接口模块(SCI),串行外设接口模块(SPI)、中断管理系统和系统监视模块，其中事件管理模块(EV)含有通用定时器、比较器、PWM发生器、捕获器.而且此处选用此芯片还可以进一步做到了电源简化特点。TMS320F240芯片总体具有一下特点：

1、中央处理单元
  .32位中央算术逻辑单元(CALU)。
  .32位累加器。
  .16位X16位乘法器。
  .32位累加器。
  .16位X16位乘法器。
  .3个比例移位器。
  .NJ接地址用的8个16位辅助寄存器和它的辅助算术单元(ARAU)。

2、存储器
   .544字节片内双口RAM，其中288字节用于数据，256字节用于程序/数据。
   .16K字节片内FLASH  EEPROM，用于程序存储器.
   .244K字节可寻址空间，程序存储空间64K字节，数据存储空间64K字节，
   .UO空间64K字节.还有32K字节全局存储空间。
   .外部有16位地址总线，16位数据总线，支持软件、硬件等待状态。

3、程序控制
   .4级流水线操作。
   .5级硬件堆栈。
   .6个外部中断:电源保护、复位、不可屏蔽中断(NMI )和3个可屏蔽中断。

4、指令集
   .源代码与定点TMS320C2X, C2XX, C5X兼容。
   .单周期相乘，累加指令.
   .单指令重复操作.
   .程序/数据存储器中的块移动。
   .丰富的交址寻址能力。
   .具有笨于2的FFT倒立程变址寻址能力。

5、事件管理模块
    .3个16位通用定时器。
    .3个全比较/PWM单元.
    .3个简单比较/PWM单元。
    .4个捕获单元。

6、2个8通道10位A/D转换器

7、串行异步数字通信接口模块((SCI)

8、串行外设接口模块(SPI)

9、中断管理系统

l0、山看门狗和实时中断定时器组成的系统监视模块

11、28个可独立编程的I/O引脚

12、速度
 单周期指令执行时间为50ns(20MIPS)

13、电源
    5V电源电压，在5V工作时每个MIPS消耗1.9mA
    4种降低功耗的方式

    DSPTMS320F240是整个控制系统的核心，它的第67引脚通用I/O口接收柴油发电机组转速的脉冲。每来一次脉冲。T1计数器加1，在一个采样周期内，根据T1计数器的数值计算出柴油发电机组的实际转速，DSP把测得的转速与设定的转速进行比较，经过PID运，送出相应的控制PWM脉宽调制信号，经功率放大后控制电磁执行器动作，调节柴油发电机喷油量的大小，进而改变柴油发电机组的转速。另外。柴油发电机组的状态参数(如缸温、油温等)经过采集、滤波电路后，送入DSP内部进行A/D转换经过处理，然后再把相应的值送进显示模块和对数据分析判断，以便决定是否需要报警等处理.此外，为了使上位机能方便、实时的检测与控制下位机一柴油发电机组控制器，DSP还需完成与Lonworks模块互通讯功能。