Elektrotechnisches Institut (ETI)

Neukonzeption: Aufbau und Programmierung eines DSP-basierten Prozessorsystems zur Stromrichtersteuerung

Aufgabenstellung

Beschreibung:

Das am Institut entwickelte ETI-DSP-System wurde mittlerweile mehr als 20mal aufgebaut und bildet das Herzstück fast jedes Versuchsaufbaus am Elektrotechnischen Institut. Bedingt durch Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Elektromobilität oder auch der elektronischen Simulatoren stößt das ETI-DSP-System jedoch zunehmend an die Grenzen seiner Leistungsfähigkeit. Der Grund hierfür liegt in der zunehmenden Komplexität der Regelalgorithmen sowie in der Tendenz zunehmend zu höheren Taktfrequenzen bzw. auf Multiphasen- sowie Multilevel-Strukturen überzugehen. Da das Herzstück des bisherigen ETI-DSP-Systems ein fast 10 Jahre alter DSP (TMS320VC33) mit 150 MHz ist, wäre hier eine leistungsfähigere DSP-Plattform wünschenswert.


Aufgabe:

Um auch in Zukunft am ETI eine leistungsfähige DSP-Plattform zur Verfügung zu haben, soll im Rahmen dieser Diplomarbeit eine zum bisherigen DSP-System äquivalente DSP-Plattform auf Basis des TMS320C6748 aufgebaut werden. Dieser DSP verfügt über einen Prozessortakt von 450MHz und kann zudem auf Grund der Fortschritte hinsichtlich der Prozessorarchitektur acht Grundrechenschritte pro Taktperiode ausführen, weshalb er im Vergleich zur bisherigen DSP-Plattform eine um den Faktor 24 erhöhte Rechenleistung besitzt. Da es diesen Prozessor nur noch mit BGA-Gehäuse gibt, muss zunächst eine vier- bis sechslagige Platine entworfen werden, auf welcher der DSP samt zur Versorgung benötigter Peripherie aufgelötet werden kann. Anschließend soll eine geeignete Entwicklungsumgebung (TI Code Composer Studio) eingerichtet und die grundlegende Kommunikation zum DSP hergestellt werden. In der dann noch zur Verfügung stehenden Zeit soll die im DSP bereits vorhandene USB2.0-Schnittstelle in Betrieb genommen werden, um die Anbindung an die bisherigen Monitorprogramme zu ermöglichen. Eine zusätzliche Potentialtrennung der USB-Schnittstelle soll hierbei ebenso realisiert werden wie die Möglichkeit, den DSP über den USB-Anschluss direkt zu booten.