專利名稱：一種基于dsp的pwm引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于DSP的PWM引腳實現(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)字信號處理器(DSP)中實現(xiàn)，將輸入變量送入DSP，通過計算后得到輸出變量，但是在電路的調(diào)試過程中，很多時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)境會提供在線仿真的功能，可以通過與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行或者電路與電腦不共地的情況下，會出現(xiàn)問題，甚至導(dǎo)致炸機等危險發(fā)生。在不連接電腦的情況下，也可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)芯片來實現(xiàn)將DSP程序中的某個變量編程模擬量然后通過示波器來觀察，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)問題是提供一種無需增加硬件成本、無需復(fù)雜的算法的簡單好用的基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案
一種基于DSP的PWM引腳實現(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之間接一個電容C，電阻R與電容C的公共連接點即為輸出^Sdsp內(nèi)部的pwm引腳將需要數(shù)模轉(zhuǎn)換的信號與dsp內(nèi)部的比較寄存器相比較，從PWM引腳得到與之相對應(yīng)的高頻脈沖波形，然后通過對脈沖波形的濾波得到與原始信號非常接近的波形。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為A_wave，簡單分析其頻率的大概范圍為f—f2 Hz ；
(2)、如果A_wave為正的信號,則不需要做任何處理,如果A_wave為負(fù)或者為交流信號，則需要在其與DSP內(nèi)部的比較器比較之前疊加一個直流偏置電壓，使其全部信號都為正，因為DSP引腳輸出只能為正，給其加上一個直流的偏置電壓；
(3)、設(shè)置DSP中比較寄存器的的計數(shù)模式和計數(shù)周期值；
(4)、將輸出的脈沖經(jīng)過低通濾波器之后，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中比較寄存器的計數(shù)模式選擇連續(xù)增減模式計數(shù)，其計數(shù)周期值通過需要的輸出脈沖頻率確定。上述的設(shè)計數(shù)周期值為TPR，DSP的主頻為100MHz，輸出的脈沖頻率為20kHz，則TPR=100M/2*20ko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fi，為了能夠得到比較真實的輸出波形，可以將計數(shù)器的頻率4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
= =眷，由此可以得到電阻R和電容C的取值范圍。
2mtC 5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，即可實現(xiàn)數(shù)字信號的的模擬化，也不存在聯(lián)機仿真運行帶來的危險。


圖I為被輸出的數(shù)字量經(jīng)過與計數(shù)器比較形成PWM波形圖； 圖2為本發(fā)明中數(shù)模轉(zhuǎn)過程換示意 圖3為本發(fā)明的電路圖。
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。參見圖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之間接一個電容C，電阻R與電容C的公共連接點即為輸出；在DSP內(nèi)部，數(shù)字量A_wave是一個在時間和幅值上都被離散化的量，如果把它每個時間點與之對應(yīng)的數(shù)字量賦值給DSP內(nèi)部的比較寄存器，那么在計數(shù)器(定義其計數(shù)方式為連續(xù)增減計數(shù)模式)的值等于A_wave此時刻的數(shù)字量(這個值叫做比較匹配點)時候，規(guī)定的PWM引腳將輸出相應(yīng)的電平。參見圖1，規(guī)定計數(shù)器的下降過程中碰到比較匹配點A時輸出的PWM引腳置高電平，計數(shù)器的上升過程中碰到比較匹配點B的時候PWM引腳置低電平。以此類推，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
(1)、假設(shè)需要被輸出查看的中間變量信號為A_wave，簡單分析其頻率的大概范圍為f—f2 Hz ；
(2)、如果A_wave為正的信號,則不需要做任何處理,如果A_wave為負(fù)或者為交流信號，則需要在其與DSP內(nèi)部的比較器比較之前疊加一個直流偏置電壓，使其全部信號都為正，因為DSP引腳輸出只能為正，給其加上一個直流的偏置電壓；
(3)、設(shè)置DSP中比較寄存器的的計數(shù)模式和計數(shù)周期值；
(4)、將輸出的脈沖經(jīng)過低通濾波器之后，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。一般DSP引腳電壓為3V,所以一般選I. 5V。上述的步驟(3)中的DSP中比較寄存器的計數(shù)模式選擇連續(xù)增減模式計數(shù)，其計數(shù)周期值通過需要的輸出脈沖頻率確定。設(shè)計數(shù)周期值為TPR，DSP的主頻為100MHz，輸出的脈沖頻率為20kHz，則TPR=100M/2*20k。參見圖I,波形A_wave與DSP內(nèi)部三角波計數(shù)器相比較，當(dāng)A_wave的值大于三角波的值時，DSP引腳輸出高電平，反之當(dāng)A_wave的值小于于三角波的值時，DSP引腳輸出低電平；所以A_wave的值較大的時候得到的脈沖波形較寬，A_wave的值較小的時候得到的脈沖波形窄，于是得到一串與A_wave相對應(yīng)的脈沖波形，對這組脈沖波形濾波，就可以得到與A_wave相似的波形。在這個輸出的PWM脈沖波形中含有A_wave的信息，也含有計數(shù)器頻率的信息，參見圖2，用低通濾波器將計數(shù)器的頻率部分濾除的話，可以得到A_wave的近似波形。參見圖3，本發(fā)明的電路為DSP的PWM引腳輸出接電阻R，電阻R與電路GND之間接一個電容C，電阻R與電容C的公共連接點即為輸出。關(guān)于電阻R和電容C的取值可以這樣計算首先估的頻率，為了能夠得到比較真實的輸出波形，可以將計數(shù)器的頻率&盡量選大，f2>=20f1； R和C組成的一階
低通濾波器的截至頻率應(yīng)該滿足
權(quán)利要求
1.一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于DSP內(nèi)部的PWM引腳輸出接電阻R，電阻R與電路GND之間接一個電容C，電阻R與電容C的公共連接點即為輸出；通過DSP內(nèi)部的PWM引腳將需要數(shù)模轉(zhuǎn)換的信號與DSP內(nèi)部的比較寄存器相比較，從PWM引腳得到與之相對應(yīng)的高頻脈沖波形，然后通過對脈沖波形的濾波得到與原始信號非常接近的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的轉(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為A_wave，簡單分析其頻率的大概范圍為f—f2 Hz ； (2)、如果A_wave為正的信號,則不需要做任何處理,如果A_wave為負(fù)或者為交流信號，則需要在其與DSP內(nèi)部的比較器比較之前疊加一個直流偏置電壓，使其全部信號都為正，因為DSP引腳輸出只能為正，給其加上一個直流的偏置電壓； (3)、設(shè)置DSP中比較寄存器的的計數(shù)模式和計數(shù)周期值； (4)、將輸出的脈沖經(jīng)過低通濾波器之后，即可得到A_wave的近似波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的步驟(2)中的直流偏置電壓的大小為DSP引腳電壓的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的步驟(3)中的DSP中比較寄存器的計數(shù)模式選擇連續(xù)增減模式計數(shù)，其計數(shù)周期值通過需要的輸出脈沖頻率確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的設(shè)計數(shù)周期值為TPR，DSP的主頻為100MHz，輸出的脈沖頻率為20kHz，則TPR=100M/2*20ko
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換方法中的電阻R和電容C的取值確定首先估算八_wave的頻率，為了能夠得到比較真實的輸出波形，可以將計數(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4 = =.，由此可以得到電阻R和電容C的取值范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于DSP的PWM引腳實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換方法。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之間接一個電容C，電阻R與電容C的公共連接點即為輸出；通過DSP內(nèi)部的PWM引腳將需要數(shù)模轉(zhuǎn)換的信號與DSP內(nèi)部的比較寄存器相比較，從PWM引腳得到與之相對應(yīng)的高頻脈沖波形，然后通過對脈沖波形的濾波得到與原始信號非常接近的波形。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，即可實現(xiàn)數(shù)字信號的模擬化，也不存在聯(lián)機仿真運行帶來的危險。
文檔編號H03M1/66GK102916702SQ20121037148
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者陳橋梁, 郭英, 倪嘉, 徐西昌 申請人:西安龍騰新能源科技發(fā)展有限公司