基于MATLAB/Simulink的TI2000系列DSP模型设计

一、开发环境配置

1. 工具安装
   • 安装MATLAB R2023a + Simulink
   • 安装TI C2000 Support Package（通过Add-On Explorer）
   • 安装Code Composer Studio (CCS) v7.5+
2. 硬件连接
   • 将TI2000系列DSP开发板（如C28069）通过USB连接至PC
   • 在CCS中完成设备驱动配置

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二、模型设计流程

1. 创建Simulink模型

% 示例：电机控制模型架构
open_system('ti2000_motor_control.slx');

模型结构包含：

• 信号源：正弦波发生器（模拟电机位置反馈）
• 控制器：PID模块（参数Kp=0.5, Ki=0.1, Kd=0.01）
• 执行器：PWM生成模块（占空比范围0-100%）
• 监测模块：示波器观察电流/转速曲线

2. DSP模块配置

% 添加TI DSP库模块
add_block('ti2000_lib/PWM_Generator', 'model/PWM_Out');
add_block('ti2000_lib/ADC_Interface', 'model/ADC_In');% 设置关键参数
set_param('model/PWM_Out', 'Carrier_Freq', '10kHz');
set_param('model/ADC_In', 'Resolution', '12bit');

3. 算法实现（以FIR滤波为例）

% 滤波器设计（MATLAB Filter Designer）
fdesign = fdesign.lowpass('Fp,Fst,Ap,Ast', 1e3, 2e3, 1, 40, 1e6);
Hd = design(fdesign, 'equiripple');% 生成DSP可执行代码
codegen -config:lib -target c28x -launchreport Hd

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三、模型验证与调试

1. 仿真验证

   sim('ti2000_motor_control.slx');
   plot(scope.signals.values); % 观察波形
   

2. 硬件在环测试

   h = slrealtime;
   h.load_system('ti2000_motor_control.slx');
   h.set_param('model', 'StopTime', '10');
   h.build;
   h.start;
   

3. 性能分析工具

   • Profiling：查看DSP指令执行时间
   • 内存分析：监测RAM使用情况
   • 中断延迟：测量中断响应时间

四、代码生成与部署

1. 生成可执行文件

   slbuild('ti2000_motor_control.slx', 'Target', 'ert.tlc');
   

2. 部署到DSP

   • 通过CCS加载生成的.out文件
   • 设置启动配置为"Flash启动"

3. 实时调试技巧

   • 使用CCS的RTDX实时数据交换
   • 设置数据断点监控关键变量
   • 通过MATLAB实时读取DSP内存数据

推荐代码 matlab ti2000系列DSP基于模型设计的例程 www.youwenfan.com/contentcnh/53239.html

五、典型应用案例

1. 电机位置闭环控制

   % 位置环PI参数整定
   Kp_pos = 0.8;
   Ki_pos = 0.05;
   set_param('model/Position_Controller', 'Kp', num2str(Kp_pos));
   

2. 电力电子变换器控制

   % 三相逆变器SVPWM生成
   add_block('ti2000_lib/SVPWM_Generator', 'model/INV_PWM');
   set_param('model/INV_PWM', 'Modulation_Index', '0.95');
   

3. 传感器信号处理

   % Kalman滤波实现
   kalmanFilter = dsp.KalmanFilter('StateTransitionFcn', @stateTrans);
   set_param('model/Sensor_Filter', 'ProcessNoise', '0.01');
   

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六、扩展应用资源

1. 参考模型库

   • TI官方示例：C28x_DSP_Samples（含电机控制、电源管理等）
   • GitHub开源项目：TI2000_DSP_Libraries

2. 开发板选型

   型号	特点	适用场景
   C28069 LaunchPad	集成Flash, 100MHz主频	电机驱动/工业控制
   C28379D EVM	双核C28x+浮点单元	复杂算法处理
   C28027F Prototyping Kit	低成本原型开发	教育/快速验证