pmsm-control/mcpwm.vhdl

   1 --
   2 -- * motion-control PWM *
   3 --  PWM controller with failsafe input
   4 --
   5 -- part of LXPWR motion control board (c) PiKRON Ltd
   6 -- idea by Pavel Pisa PiKRON Ltd <ppisa@pikron.com>
   7 -- code by Marek Peca <hefaistos@gmail.com>
   8 -- 01/2013
   9 --
  10 -- license: GNU LGPL and GPLv3+
  11 --
  12
  13 library ieee;
  14 use ieee.std_logic_1164.all;
  15 use ieee.numeric_std.all;
  16
  17 entity mcpwm is
  18   generic (
  19     pwm_width: natural := 12
  20   );
  21   port (
  22     -- reset: in std_logic;
  23     clock: in std_logic;
  24     sync: in std_logic; --flag that counter "restarts-overflows"
  25     data_valid:in std_logic; --indicates data is consistent
  26     failsafe: in std_logic; --failmode turn off both transistors
  27     en_p, en_n: in std_logic; --enable positive & enable inverse
  28     match: in std_logic_vector (pwm_width-1 downto 0); --posion of counter when we swap output logic
  29     count: in std_logic_vector (pwm_width-1 downto 0); --do we use external counter?
  30
  31     out_p, out_n: out std_logic --pwm outputs
  32   );
  33 end mcpwm;
  34
  35 architecture behavioral of mcpwm is
  36   signal match_reg, next_match_reg: std_logic_vector (match'range);
  37   signal en_p_reg, en_n_reg : std_logic;  --enable positive + inverse output
  38   signal next_en_p_reg, next_en_n_reg: std_logic; --enable - next value
  39   signal q, next_q: std_logic; --logic value(level) of output
  40 begin
  41
  42  -- setting the output (q holds the logic value)
  43   out_p <= q and en_p_reg and not failsafe;
  44   -- out_n <= not q and en_n_reg and not failsafe; --Use this line when using "not inteligent" half-H bridge
  45   out_n <= en_n_reg or failsafe; --switch off both transistors. Use this line when "inteligent" half-H bridge is at use
  46
  47   --set next values - use old or new values
  48   reg: process (data_valid, failsafe, match, match_reg,
  49                 en_p, en_n, en_p_reg, en_n_reg)
  50   begin
  51   --when theres no new data & failsafe is unset - use old values
  52     next_match_reg <= match_reg;
  53     next_en_p_reg <= en_p_reg;
  54     next_en_n_reg <= en_n_reg;
  55
  56     --when failsafe is set disable both directions
  57     if failsafe = '1' then --
  58       --
  59       -- little paranoia, costs nothing
  60       --
  61       next_en_p_reg <= '0';
  62       next_en_n_reg <= '0';
  63       --if theres no failsafe flag & data is valid, we can set next values
  64     elsif data_valid = '1' then
  65       next_match_reg <= match;
  66       next_en_p_reg <= en_p;
  67       next_en_n_reg <= en_n;
  68     end if;
  69   end process;
  70
  71   --swaping output logic when counter counts to match
  72   rs: process (sync, count, match_reg, q)               --if theres event on sync(the counter "restarts") or count
  73   begin
  74     if count = match_reg then           --when the counter counts to match, we swap the signals (~middle of duty cycle)
  75       next_q <= '0';
  76     elsif sync = '1' then                       --syncing signal (start of duty cycle)
  77       next_q <= '1';
  78     else
  79       next_q <= q;
  80     end if;
  81   end process;
  82
  83   seq: process
  84   begin
  85   --set actual -> shift next registers
  86     wait until clock'event and clock = '1';
  87     match_reg <= next_match_reg;
  88     en_p_reg <= next_en_p_reg;
  89     en_n_reg <= next_en_n_reg;
  90     q <= next_q;
  91   end process;
  92 end behavioral;