InsRealm 模型库使用介绍 第 3 章
PWM、EPWM、ADC、DAC、GPIO、System 等硬件模块与 TCP 通讯模块的参数说明。
打开模型库
打开提供的案例模型，在 SIMULATION 选项卡中进入 Library Browser，展开 InsRealm/RTScale，即可看到与 RTScale 硬件对应的 PWM、EPWM、ADC、DAC、GPIO 等模块。
插入 InsRealm 库中的模块有两种方式：一是直接将模块拖入模型空白处；二是在模型空白处双击鼠标左键，输入模块名称后选择插入。插入后双击模块即可配置其参数。
模型库介绍
PWM
需要注意，PWM 模块的输入为占空比，取值应在 0~1 之间；该模块用于产生互补 PWM 波形。上图参数的含义为：PWM 数量 1 组、时钟分频为 1 分频，在数字通道 1 和通道 2 上输出频率 20 kHz、同步模式为 Master、死区时间 1 µs 的互补 PWM。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| PWM number | PWM组的数量，最多可以选择3组PWM |
| PWM idx | PWM序号 |
| Clock division | 时钟分频 |
| Period(s) | 周期 |
| Dead Time(s) | 死区时间 |
| Sync Mode | 主从模式选择 |
| Update Mode | 寄存器装载模式，可选择instant mode (立即模式)与shadow mode (影子模式)。立即模式下，用户写入PWM配置寄存器时，寄存器立即生效；影子模式下，配置要延迟到下一个PWM周期装载生效。 |
| Update Scheme | 计数器更新模式，可选择在计数器等于零的时候触发，计数器等于Period 的时候触发和计数器等于零和Period的时候触发。 |
| Phase(rad) | 设置和同步源之间的相位差 |
| Internal Source | 用于选择内部触发的同步源 |
| External Source | 用于选择外部触发的同步源 |
| Sync externally | 使能外部触发 |
| PWM Pin A | 输出的PWM通道A |
| PWM Pin B | 输出的PWM通道B |
| SFP extended mode | 使能SFP |
| SFP idx | 对应的SFP序号 |
EPWM
EPWM 的原理与 PWM 类似，但额外支持实时调整占空比、频率以及相位同步等功能。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| PWM idx | PWM序号 |
| Dead Time(s) | 死区时间 |
| Clock division | 时钟分频 |
| Sync Mode | 同步模式，可以选择Master模式和Slave模式。Master模式下忽略外部同步信号，Slave模式下PWM信号与选择的同步源头信号保持一定相位的同步。 |
| Update Mode | 更新模式，可以选择instant update(立即模式)和Shadow update(影子模式)。立即模式下，用户写入PWM配置寄存器时，寄存器立即生效；影子模式下，配置要延迟到下一个PWM周期装载生效。 |
| Internal Source | 同步源选择，如果是slave模式需要选择相应的同步源。 |
| Update Scheme | 同步方案，此处选择在zero时刻更新，同时也可以选择在prd时刻更新，亦或是在zero和prd时刻都更新。 |
| PWM Pin A | 输出的数字通道序号 |
| PWM Pin B | 输出的数字通道序号 |
下例配置为：在数字通道 1 和通道 2 输出一对占空比 0.2、频率 10 kHz、死区时间为 0 的互补 EPWM；同时在 G3、G4 上输出一对跟随 G1、G2 触发、相位相差 60° 的互补 PWM 信号。
ADC
RTScale 配备 24 路 ADC（采样率 1 Msps），输入电压范围为 −10 V ~ +10 V，分辨率 16 位。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| ADC number | 可配置的ADC的数量，最多可配置三个 |
| Channel(1~24) | 可配置为通道1 —— 通道24 |
| SFP extended mode | 使能SFP |
| SFP idx | 对应的SFP序号 |
DAC
RTScale 配备 16 路高速 DAC（采样率 1 Msps），输出电压范围为 −10 V ~ +10 V。模型输入端口的数值即为 DAC 实际输出的电压值。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| DAC number | 可配置的DAC的数量，最多可配置三个 |
| Channel(1~16) | 可配置为通道1至通道16 |
| SFP extended mode | 使能SFP |
| SFP idx | 对应的SFP序号 |
GPIO
RTScale 提供 50 个双向 IO，每 5 个为一组，每组可通过 0/1 单独配置方向：0 表示输入，1 表示输出。例如方向值 0x3F（二进制 0b11_1111）表示前 6 组（GPIO1~GPIO30）为输出、其余（GPIO31~GPIO50）为输入。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| Pin Number | 输入/输出的通道数 |
| Pin1 | 输出的通道数1 |
| Pin2 | 输出的通道数2 |
| SFP extended mode | 使能SFP |
| SFP idx | 对应的SFP序号 |
System
注意：所有模型都必须包含 System 模块，缺少该模块会导致模型无法编译。
System 模块用于配置系统级参数，各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| en | 全局pwm使能输入，当en输入为0时，封锁所有PWM模块输出。 |
| FPGA Frequency | FPGA主频频率，分为100e6和200e6。默认情况选择100e6即可。 |
| Tick Trigger | 用于选择时钟的触发方式，模式为PWM interrupt（PWM中断模式）,CPU timer（CPU定时器中断模式）以及FPGA timer（FPGA定时器中断模式）。 |
| System Sync Mode | 系统同步模式选择，当时钟触发选择PWM interrupt模式下可以选择Series Mode(串联模式)和Parallel Mode(并联模式)，当时钟触发选择CPU timer时则默认是并联模式，当时钟触发选择FPGA timer时则默认是串联模式。 |
| GPIO Voltage Level | 用于控制数字IO输出的电压，可选配置为2.5V,3.3V,5V。 |
| GPIO Direction Setting | 用于配置每组GPIO的方向，可配置为输入或输出，每5个GPIO为1组，一共有10组。 |
| Waveform upload frequency(Hz) | 波形上传频率 |
| Use hdl coder bit | 用于选择比特流文件是否为HDL Coder生成的，如果模型中有FPGA Solver模块将会自动勾选，一般情况下不做勾选。 |
| Bitstream Seletion | 用于选择模型对应的bit文件 |
| ADC trig source | ADC触发采样的信号源 |
| ADC trig option | ADC触发采样时刻，可选择PWM的counter过零采样或是period点采样或者是无触发持续采样（Free running）。 |
| External trig enable | 使能外部触发源 |
| External trig channel | 外部触发通道选择 |
| SFP extended mode | 使能SFP |
| SFP1 IP | 配置SFP1的IP |
| SFP2 IP | 配置SFP2的IP |
| SFP3 IP | 配置SFP3的IP |
| SFP4 IP | 配置SFP4的IP |
QEP
将编码器的 A、B、Z 信号接到对应的 GPIO 引脚，并确保电机线数与模块参数一致后，即可从 QEP 模块的输出端口读取电机的位置与速度数据。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| QEP Pin A | QEPA对应的数字输入通道 |
| QEP Pin B | QEPB对应的数字输入通道 |
| QEP Pin Z | QEPZ对应的数字输入通道 |
| Line Number | 编码器线数 |
Resolver
将电机的旋变接口接入 RTScale 的旋变解析接口，即可从 Resolver 模块的输出端口获取采样数据。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| Channel(1~2) | 可选通道1和通道2 |
通讯模型库介绍
TCP Config
使能对应网口、配置好 IP 后插入网线即可使用。注意：使用网口 1 和网口 2 期间，请勿断开 HOST 网口。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| ETH1 Enable | 使能网口1 |
| ETH1 IP Address | 网口1 IP地址 |
| ETH1 Subnet Mask | 网口1子网掩码 |
| ETH1 Default Gateway | 网口1 默认网关 |
| ETH2 Enable | 使能网口2 |
| ETH2 IP Address | 网口2 IP地址 |
| ETH2 Subnet Mask | 网口2子网掩码 |
| ETH2 Default Gateway | 网口2 默认网关 |
TCP RX
用于接收数据。使用前需在对应网口上配置好工作模式（客户端/服务器）与端口信息。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| Mode | 可以选择client（客户端）和server（服务器端） |
| Ethernet socket | 可以选择HOST网口或是网口1、网口2 |
| Channel | 通道设置 |
| Port | 端口设置 |
| Data Size | 数据大小设置 |
| Data Type | 数据类型设置，可设置为Uint8/Uint16/Uint32/Uint64 |
| Buffer Size (in bytes) | 缓冲区大小设置 |
TCP TX
用于发送数据。使用前需在对应网口上配置好工作模式（客户端/服务器）与端口信息。
各参数说明如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| Mode | 可以选择client（客户端）和server（服务器端） |
| Ethernet socket | 可以选择HOST网口或是网口1、网口2 |
| Channel | 通道设置 |
| Port | 端口设置 |