基于TMSF的PWM调制的实现.pdf

基于TMSF的PWM调制的实现.pdf

《基于TMSF的PWM调制的实现.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于TMSF的PWM调制的实现.pdf（2页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术计算机工程应用技术本栏目责任编辑：

梁书第7卷第8期（2011年3月）基于TMS320F2812的PWM调制的实现李晓光，苑林，刘博宁（河北大学，河北保定071000）摘要：

该文论述了一种基于DSP芯片TMS320F2812的PWM调制的软件实现方法：

使用TMS320F2812事件管理器的EVA模块产生PWM信号，并通过软件编程实现。

仿真与实验结果表明：

采用DSP实现的PWM调制技术不但经济、节约空间，而且抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。

关键词：

TMS320F2812；PWM调制；EVA模块中图分类号：

TP391文献标识码：

A文章编号：

1009-3044（2011）08-1927-02早期的PWM调制实现方法基本上是通过硬件电路模拟产生（主要以正弦波脉宽调制为主），后来发展到模拟和数字电路混和控制，目前采用全数字化的方案，完成实时在线的PWM信号的输出，提出了规则采样数字化PWM方案，对自然采样规律做了简单的近似，为PWM控制信号的实时计算提供了理论依据。

随着DSP技术的发展，高速的运算、控制功能使DSP逐步在脉宽调制领域内得以广泛应用，尤其是在脉宽调制的高频化设计中。

它包含的事件管理器中集成了实现PWM的电路和存储器。

使得生成PWM所需的代码大大简化了，同时DSP提供了丰富的中断源，极大方便了时实控制处理。

1PWM调制技术随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。

到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下几种方法:

等脉宽PWM法、随机PWM法、SPWM法、等面积法、硬件调制法、软件生成法等。

这里主要介绍最后两种。

1.1硬件调制硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的，其原理就是把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。

该方法通常采用等腰三角波作为载波，当调制信号波为正弦波时，所得到的就是SPWM波形。

其实现方法简单，可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路，用比较器来确定它们的交点，在交点时刻对开关器件的通断进行控制，就可以生成SPWM波。

但是，这种模拟电路结构复杂，难以实现精确的控制。

1.2软件调制由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易，因此，软件生成法也就应运而生。

软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法，其有两种基本算法，即自然采样法和规则采样法。

自然采样法的原理是以正弦波为调制波，等腰三角波为载波进行比较，在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断。

其优点是所得SPWM波形最接近正弦波，但由于三角波与正弦波交点有任意性，脉冲中心在一个周期内不等距，从而脉宽表达式是一个超越方程，计算繁琐，难以实时控制。

规则采样法是对自然采样法的改进，其主要优点就是是计算简单，便于在线实时运算，其中非对称规则采样法因阶数多而更接近正弦。

其缺点是直流电压利用率较低，线性控制范围较小。

2TMS320F2812芯片TMS320F2812是TI公司推出的一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP芯片。

TMS320F2812采用1.8V的低核心电压，运行速度达到了150MHz，采用了32位的处理器内核，改进了中断响应和处理速度，改进了存储器管理，具有更高的C/C+编程效率。

并带有18k16位0等待周期片上SRAM和128k16位片上FLASH（存取时间36ns）。

其片上外设主要包括28路12位ADC（最快80ns转换时间）、2路SC1、1路SP1、1路McBSP、1路eCAN等，带有两个事件管理模块（EVA、EVB），分别包括6路PWMCMP、2路QEP、3路CAP、2路16位定时器（或TXPWM/TXCMP）。

每个事件管理器模块可同时产生多达8路的PWM波形输出。

由3个带可编程死区控制的比较单元产生独立的3对（即6个输出），以及由通用定时器比较产生的2个独立的PWM输出。

3基于TMS320F2812的PWM调制TMS320F2812的事件管理模块EV可以产生PWM信号。

为了产生PWM信号，可以先使用一个定时器来重复PWM的周期，用一个比较寄存器来存放调制值。

定时器计数器的值（TMS320LF2812的定时计数器有连续增、连续减、连续增减等几种计数模式）不断地与比较寄存器的值进行比较，当两个值相匹配时，相关输出产生从低到高（或从高到低）的变化。

当第二次匹配产生或周期结束时，相关输出会产生另一个变化（从高到低或从低到高）。

输出信号的变化时间由比较寄存器的值决定。

这个过程在每个定时器周期按照比较寄存器不同的值（比较寄存器每次装载不同的值）重复，这样便产生了PWM信号。

具体实现如下：

1）通过设置TxCON（定时器控制寄存器）来确定采用连续增/减计数模式（或其他模式）。

计数器按设定的时间单位连续向上计收稿日期：

2011-01-15作者简介：

李晓光（1982-），男，河北保定人，研究方向为通信与信息系统；苑林（1984-），女，研究方向为通信与信息系统；刘博宁（1982-），女，河北保定人，研究方向为通信与信息系统。

E-mail:

http:

/Tel:

+86-551-56909635690964ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术Vol.7,No.8,March2011,pp.1927-19281927ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术计算机工程应用技术本栏目责任编辑：

梁书第7卷第8期（2011年3月）（上接第1922页）3结束语海量数据存储系统是遥感卫星地面站重要的一个组成部分，本文简要介绍了遥感地面站各部分的功能和数据存档系统的总体结构。

由于卫星数据存档时，要求达到较高的速率，因此对服务器的选择尤为重要。

卫星数据实时接收后存档到RAID磁盘阵列，一定天数后备份到磁带库，系统存储结构选择DAS与SAN相结合的混合存储结构模式。

参考文献：

1葛成辉,朱正中.气象卫星遥感原理M.北京:

清华大学出版社,1992:

13-15.2梅安新,秦其明.遥感导论M.北京:

高等教育出版社,2001:

21-23.3伍尚志,杨仁忠.高速遥感卫星数据采集系统的研究与实现J.微计算机信息,2005（21）:

69-70.4徐洪信,申景诗,王凤阳.高速率数据接收存储系统设计J.航天器工程,2009（18）:

43-47.数，当计数到设定的峰值时，计数器立即向下计数则生成三角载波。

在计数器计数过程中，如果设定的比较寄存器的值与计数器的值相等时PWM脉冲输出端口自动输出高电平或低电平。

2）通过设置比较方式控制寄存器ACTRA来确定PWM脉冲输出端口电平为：

强制高/强制低/高有效/低有效（根据功率器件的特性来定）。

3）通过设置比较控制寄存器COMCONX确定各路PWM脉冲输出端口间为哪一种切换方式：

当计数器的值为零时切换当计数器的值等于设定的峰值时进行切换立即进行切换。

实际应用中，通过调节载波频率或比较寄存器的值输出一系列不等宽的控制脉冲以满足不同的控制要求。

对于连续增计数模式，比较寄存器的值代表周期开始至第一次比较匹配产生之间的持续时间（不运行阶段的时间长度）。

该持续时间等于定标输入时钟的周期乘以TxCMPR的值。

因此，运行阶段的时间长度（输出脉冲宽度）等于（TxPR）-（TxCMPR）+1个定标输入时钟的周期。

对于连续增/减计数模式，在增计数和减计数时，比较寄存器可以有不同的值。

运行阶段的时间长度（输出脉冲宽度）等于（Tx-PR）-（TxCMPR）UP+（TxPR）-（TxCMPR）dn个定标输入时钟的周期，（TxCMPR）UP是增计数的比较值，（TxCMPR）dn是减计数的比较值。

本文程序采用C语言编写。

利用TMS320LF2812的事件管理器的EVA模块定时器产生T1PWM的信号波形。

4结论本文采用具有抗干扰性能强、控制信号输出稳定、电路设计比较简单等优点的软件控制调制方法，以TI公司的TMS320F2812为核心器件，采用TMS320F2812的事件管理器的EVA模块，最终编程实现PWM调制技术，得到脉冲宽度不断变化的PWM调制信号。

参考文献：

1熊健,康勇,张凯,等.电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究J.电力电子技术,1999

（1）:

25-28.2周卫平,吴正国,唐劲松,等.SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系J.中国电机工程学报,2006,26

（2）:

133-137.3刘宝华,张俊洪,赵镜红.空间矢量脉宽调制的研究J.海军工程大学学报,2003,15

（2）:

85-87.1928