[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于DSP的PWM引腳實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210371483.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102916702A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳橋梁;郭英;倪嘉;徐西昌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安龍騰新能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/66
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/66
• 代理公司: 西安新思維專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種基于DSP的PWM引腳實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，用于方便查看中間數(shù)字變量的具體波形。

背景技術(shù)

在數(shù)字控制電路中，有很多控制算法是在數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）中實(shí)現(xiàn)，將輸入變量送入DSP，通過(guò)計(jì)算后得到輸出變量，但是在電路的調(diào)試過(guò)程中，很多時(shí)候需要看到中間的變量以調(diào)試算法的正確與否，一般的DSP編程環(huán)境會(huì)提供在線仿真的功能，可以通過(guò)與DSP連接從電腦查看中間變量的波形，但是這種方式在有些大功率運(yùn)行或者電路與電腦不共地的情況下，會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，甚至導(dǎo)致炸機(jī)等危險(xiǎn)發(fā)生。在不連接電腦的情況下，也可以通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)將DSP程序中的某個(gè)變量編程模擬量然后通過(guò)示波器來(lái)觀察，但是這種方法需要在DSP外部加上數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，從而增加成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)需增加硬件成本、無(wú)需復(fù)雜的算法的簡(jiǎn)單好用的基于DSP的PWM引腳實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

一種基于DSP的PWM引腳實(shí)現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特殊之處在于：DSP內(nèi)部的PWM引腳輸出接電阻R，電阻R與電路GND之間接一個(gè)電容C，電阻R與電容C的公共連接點(diǎn)即為輸出；通過(guò)DSP內(nèi)部的PWM引腳將需要數(shù)模轉(zhuǎn)換的信號(hào)與DSP內(nèi)部的比較寄存器相比較，從PWM引腳得到與之相對(duì)應(yīng)的高頻脈沖波形，然后通過(guò)對(duì)脈沖波形的濾波得到與原始信號(hào)非常接近的波形。

上述轉(zhuǎn)換方法的具體步驟如下：

（1）、假設(shè)需要被輸出查看的中間變量信號(hào)為A_wave，簡(jiǎn)單分析其頻率的大概范圍為f₁—f_2?Hz；

（2）、如果A_wave為正的信號(hào)，則不需要做任何處理，如果A_wave為負(fù)或者為交流信號(hào)，則需要在其與DSP內(nèi)部的比較器比較之前疊加一個(gè)直流偏置電壓，使其全部信號(hào)都為正，因?yàn)镈SP引腳輸出只能為正，給其加上一個(gè)直流的偏置電壓；?

（3）、設(shè)置DSP中比較寄存器的的計(jì)數(shù)模式和計(jì)數(shù)周期值；

（4）、將輸出的脈沖經(jīng)過(guò)低通濾波器之后，即可得到A_wave的近似波形。

上述的步驟（2）中的直流偏置電壓的大小為DSP引腳電壓的一半。

上述的步驟（3）中的DSP中比較寄存器的計(jì)數(shù)模式選擇連續(xù)增減模式計(jì)數(shù),?其計(jì)數(shù)周期值通過(guò)需要的輸出脈沖頻率確定。

上述的設(shè)計(jì)數(shù)周期值為T(mén)PR，DSP的主頻為100MHz，輸出的脈沖頻率為20kHz，則TPR=100M/2*20k。

上述的轉(zhuǎn)換方法中的電阻R和電容C的取值確定：首先估算A_wave的頻率f₁，為了能夠得到比較真實(shí)的輸出波形，可以將計(jì)數(shù)器的頻率f₂盡量選大，f₂>=20f₁，電阻R和電容C組成的一階低通濾波器的截止頻率應(yīng)該滿足：???????????????????????????????????????????????，由此可以得到電阻R和電容C的取值范圍。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明在幾乎不增加硬件成本的基礎(chǔ)上，也不需要復(fù)雜的算法，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的的模擬化，也不存在聯(lián)機(jī)仿真運(yùn)行帶來(lái)的危險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為被輸出的數(shù)字量經(jīng)過(guò)與計(jì)數(shù)器比較形成PWM波形圖；

圖2為本發(fā)明中數(shù)模轉(zhuǎn)過(guò)程換示意圖；

圖3為本發(fā)明的電路圖。

具體實(shí)施方式???????????????????????????????????????????????????

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1-3，本發(fā)明在DSP內(nèi)部的PWM引腳輸出接電阻R，電阻R與電路GND之間接一個(gè)電容C，電阻R與電容C的公共連接點(diǎn)即為輸出；在DSP內(nèi)部，數(shù)字量A_wave是一個(gè)在時(shí)間和幅值上都被離散化的量，如果把它每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字量賦值給DSP內(nèi)部的比較寄存器，那么在計(jì)數(shù)器（定義其計(jì)數(shù)方式為連續(xù)增減計(jì)數(shù)模式）的值等于A_wave此時(shí)刻的數(shù)字量（這個(gè)值叫做比較匹配點(diǎn)）時(shí)候，規(guī)定的PWM引腳將輸出相應(yīng)的電平。參見(jiàn)圖1，規(guī)定計(jì)數(shù)器的下降過(guò)程中碰到比較匹配點(diǎn)A時(shí)輸出的PWM引腳置高電平，計(jì)數(shù)器的上升過(guò)程中碰到比較匹配點(diǎn)B的時(shí)候PWM引腳置低電平。以此類(lèi)推，可以得到相應(yīng)的PWM脈沖波形。

上述轉(zhuǎn)換方法的具體步驟如下：