输出占空比可变的PWM波形

1、DSP原理及应用大作业输出占空比可变的 PWM 波形输出占空比可变的 PWM波形任务目的1. 掌握 CCS 集成开发环境的调试方法；2. 掌握 C/C+ 语言与汇编混合编程；3. 熟悉 CCS 集成开发环境，掌握工程的生成方法；4. 掌握如何输出占空比可变的 PWM 波形5. 了解 PWM 波形产生的原理和应用任务内容1. 通过学习课本和查询课外资料了解空间矢量 PWM 产生的原理；2. 利用 CCS 集成开发环境，建立工程，完成 DSP 汇编源文件的建立和编写， 实现对称空间矢量 PWM 波形生成，在该程序中，利用定时器 1ms 中断来实 现每隔 1s 改变 1 次 CMPR1 ；3. 编译

2、并且在片外区通过连接示波器运行得出正确结果， 利用示波器观察波 形任务原理1.PWM 的原理脉宽调制（ PWM ）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进 行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲， 用这些脉冲来代替正弦波或所需 要的波形。 也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲， 使各脉冲的等值电压 为正弦波形， 所获得的输出平滑且低次谐波少。 按一定的规则对各脉冲的宽度进 行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。例如，把正弦半波波形分成 N 等份，就可把正弦半波看成由 N 个彼此相连 的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于 /n ，但幅值不等，且脉冲 顶部

3、不是水平直线， 而是曲线， 各脉冲的幅值按正弦规律变化。 如果把上述脉冲 序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替， 使矩形脉冲的中点和相应 正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得 到一组脉冲序列，这就是 PWM 波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化 的。根据冲量相等效果相同的原理， PWM 波形和正弦半波是等效的。对于正弦 的负半周，也可以用同样的方法得到 PWM 波形。在 PWM 波形中，各脉冲的幅值是相等的， 要改变等效输出正弦波的幅值时， 只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可， 因此在交直交变频器中， PWM 逆变电路输出的脉冲电压就是直流

4、侧电压的幅值。 根据上述原理， 在给出了正弦 波频率，幅值和半个周期内的脉冲数后， PWM 波形各脉冲的宽度和间隔就可以 准确计算出来。 按照计算结果控制电路中各开关器件的通断， 就可以得到所需要 的 PWM 波形。2.DSP 的原理 数字信号处理前后需要一些辅助电路，它们和数字信号处理器构成一个 系统。初始信号代表某种事物的运动变换， 它经信号转换单元可变为电信号。 例如 声波，它经过麦克风后就变为电信号。 又如压力，它经压力传感器后变为电信 号。电信号可视为许多频率的正弦波的组合。低通滤波单元滤除信号的部分高频成分， 防止模数转换时失去原信号的基本 特征。模数转换单元每隔一段时间测量一次模

5、拟信号， 并将测量结果用二进制数 表示。数字信号处理单元实际上是一个计算机， 它按照指令对二进制的数字信号进 行计算。数模转换单元将处理后的数字信号变为连续时间信号， 这种信号的特点是一 段一段的直线相连， 调制后的数字信号， 变成模拟信号后才能送往天线， 通过天 线就可以向外发射了。 低通滤波单元有平均的作用， 不平滑的信号经低通滤波后， 可以变得比较平滑。平滑的信号经信号转换单元后，就变成某种物质的运动变化。例如扬声器， 它可将电波变为声波。 又如天线， 它可将电流变为电磁波。 电磁波是一种互相变 化的电场和磁场，可以在空间中以波的形式快速移动。任务内容假设 EVA 的 PMW1 和 PW

6、M2 引脚输出频率是 1KHz 的互补的 PWM 波形， 波形的占空比每隔 1s变化5%，变化范围是 10%15% ，从10%不断增加到 90%， 然后从 90% 不断减少到 10% ，如此循环，而且 PMW1 和 PWM2 具有死区，间 隔为 4.27us 。此处如果输出占空比固定的 PWM ，如是 10%或者是 90% ，那解决的方法 历城相同，关键此处要求占空比每隔 1s 变化。通过面前的学习知道，本例程需 要使用定时器 T1 和比较单元 1，所以也就是需要改变 CMPR1 的值，我们需要 利用 T1 的周期中断来实现。定时器 T1 的时钟为 37.5MHz ，此例程使用定时器 T1 工

7、作于连续增或减计 数模式。由于 PWM 输出频率是 1KHz ，这样可以得出 T1PR=18750 ，表示成十 六进制就是 0x493E 。但是，由于频率是 1KHz ，周期是 1ms ，那如何利用定时 器来实现每隔 1ms 改变 1 次 CMPR1 ？这就需要在周期中断里面设置一个统计次数的变量 intcount ，每隔1次中断， intcount 就累加 1次，当intcount 等于 1s时，正好过了 1s ，。这时就可以改变 CMPR1 的值任务程序如下：初始化引脚*文件名： DSP28_Gpio.c*功 能： 2812 通用输入输出口 GPIO 的初始化函数*#include DSP

8、28_Device.h/* 名称： InitGpio()*功能：初始化 Gpio ，使得 Gpio 的引脚处于已知的状态，例如确定其功能是特定功能* 还是通用 I/O 。如果是通用 I/O ，是输入还是输出，等等。*入口参数：无*出口参数：无void InitGpio(void)EALLOW;/ 将 GPIO 中和 PWM 相关的引脚设置为 PWM 功能GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.T1PWM_GPIOA6=1;/ 设置 T1PWM 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.T2PWM_GPIOA7=1;/ 设置 T2PWM 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.b

9、it.PWM1_GPIOA0=1;/ 设置 PWM1 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.PWM2_GPIOA1=1;/ 设置 PWM2 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.PWM3_GPIOA2=1;/ 设置 PWM3 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.PWM4_GPIOA3=1;/ 设置 PWM4 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.PWM5_GPIOA4=1;/ 设置 PWM5 引脚GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.PWM6_GPIOA5=1;/ 设置 PWM6 引脚GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.T3P

10、WM_GPIOB6=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.T4PWM_GPIOB7=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM7_GPIOB0=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM8_GPIOB1=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM9_GPIOB2=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM10_GPIOB3=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM11_GPIOB4=1;GpioMuxRegs.GPBMUX.bit.PWM12_GPIOB5=1;/设置 T3PWM 引脚 /设置 T4PWM 引脚

11、 / 设置 PWM7 引脚 / 设置 PWM8 引脚 / 设置 PWM9 引脚/设置 PWM10 引脚/设置 PWM11 引脚/设置 PWM12 引脚EDIS;/=/ No more./=外围设备初始化/* 文件名： DSP28_InitPeripherals.c*功 能：对所使用到的 2812 的外设进行初始化*/#include DSP28_Device.h/* 名称： InitPeripherals()*功能：此函数对各个外设进行初始化，调用了各个外设的初始化函数。此函数在 DSP* 上电引导或者复位的时候执行*入口参数：无*出口参数：无*/void InitPeripherals(vo

12、id)#if F2812/ 初始化外部接口/ InitXintf();#endif/ 初始化 Cpu 定时器/ InitCpuTimers();/ 初始化 Mcbsp/ InitMcbsp();/ 初始化事件管理器 EVInitEv();/ 初始化模数转换 AD 模块/ InitAdc();/ 初始化 eCan/ InitECan();/ 初始化 Spi/ InitSpi();/ 初始化 Sci/ InitSci();/=/ No more./=主程序* 文件名： EvPwm01.c*功 能： EVA 下面的 T1PPWM 、T2PWM 、 PWM1-6 均输出频率为 1KHz 、占空比为 4

13、0% 的 PWM 波形。*T1PWM 、T2PWM 、PWM1-6 输出的是不对称的 PWM 波形。EVB 下面的 T3PWM 、T4PWM 、*PWM7-12 均输出频率为 1KHz ，占空比为 40% 的 PWM 波形。T3PWM、T4PWM 、PWM7-12*输出的是对称的 PWM 波形 .*说 明： EVA的通用定时器 T1和T2运行在连续增计数模式， EVB 的通用定时器 T3和T4运行*在连续增 / 减计数模式，各全比较单元输出的PWM 波形具有死区，死区时间为*4.27us 。#include DSP28_Device.h#include DSP28_Globalprototyp

14、es.h* 名称： main()*功能：初始化系统和各个外设*入口参数：无*出口参数：无void main(void)InitSysCtrl(); /初始化系统函数DINT;IER = 0x0000;/ 禁止 CPU 中断IFR = 0x0000;/清除 CPU 中断标志InitPieCtrl(); / 初始化 PIE 控制寄存器InitPieVectTable(); /初始化 PIE 中断向量表InitGpio(); / 初始化 Gpio 口/使能定时器 T1 计数操作/使能定时器 T2 计数操作/使能定时器 T3 计数操作/使能定时器 T4 计数操作InitEv(); /初始化 EVEva

15、Regs.T1CON.bit.TENABLE=1;EvaRegs.T2CON.bit.TENABLE=1;EvbRegs.T3CON.bit.TENABLE=1;EvbRegs.T4CON.bit.TENABLE=1;while(1)任务结果示波器初始情况（图一）以下图片演示示波器变化情况结论DSP 这门课程需要硬件和软件两方面的能力，在硬件方面，需要对各类芯 片管脚以及不同的器件的性质十分的熟悉， 懂得器件之间如何搭配， 使得电路效 率最大化，价格最优化。在软件方面，需要较强的思维逻辑性，对于一个设计要 求，在程序设计时要有连贯性， 能够巧妙的用较简洁的程序来解决问题， 这个需 要平时多加的训练以提高编程能力。 不管怎样硬件与软件都是十分重要的， 只有 两方面都重视，才能在 DSP 的学习上有所前进，为以后自己的工作学习带来便 捷。虽然课设时间说长不长说短不短，但是却是让人收获颇多的。凭借着一股 谦虚好学的劲头， 问同学问老师， 自己再回去钻研看书本， 终于在编程上有多突 破，自己也品尝到了些许成功的喜悦。 但是不能放松心态， 因为真正的实验调试 结果还没有出来， 需要我们理论到实验的过程了。 但