DSP典型應(yīng)用解決方案三

1、DSP典型應(yīng)用解決方案三：電機(jī)控制TI公司TMS320LF2407系列DSP專為高速控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的一個(gè)處理器。颶風(fēng)公司結(jié)合各種應(yīng)用設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用平臺(tái)，該系統(tǒng)根據(jù)算法和驅(qū)動(dòng)板的不同已廣泛應(yīng)用于大功率電機(jī)控制、小功率馬達(dá)控制、電池檢測(cè)、UPS、燃料電池等產(chǎn)品中。其中電機(jī)控制的方案適用于：直流無刷電機(jī)控制、交流感應(yīng)電機(jī)控制、永磁同步電機(jī)控制、開關(guān)磁組電機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)控制，同時(shí)可以將電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)通過LCD現(xiàn)場(chǎng)顯示，并可直接通過打印機(jī)打印。系統(tǒng)功能框圖如下：圖4 典型電機(jī)控制系統(tǒng)功能框圖系統(tǒng)包括以下幾部分：一、硬件組成：1、高速DSP控制板包括DSP、電源、時(shí)鐘、復(fù)位和存儲(chǔ)器部

2、分、鍵盤和顯示模塊、打印機(jī)控制模塊、串口通信模塊和與功率驅(qū)動(dòng)板的標(biāo)準(zhǔn)接口。2、 功率驅(qū)動(dòng)板包括系統(tǒng)電源管理部分、整流濾波模塊、逆變驅(qū)動(dòng)部分和反饋電路部分。二、 軟件和算法該系統(tǒng)不僅提供了完整的各模塊的測(cè)試程序源代碼，而且還可根據(jù)用戶的不同需求定制以下專用算法，有Random PWM、無傳感器控制算法、變速控制算法、PFC控制算法、DC紋波補(bǔ)償算法、空間矢量控制算法、自適應(yīng)控制算法等DSP核心處理板功率驅(qū)動(dòng)板 電機(jī)控制套件圖5 電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)物圖以上給大家介紹了DSP的典型應(yīng)用，要實(shí)現(xiàn)以上應(yīng)用需要建立以下開發(fā)環(huán)境。DSP仿真器：開發(fā)環(huán)境的建立在項(xiàng)目開發(fā)中至關(guān)重要。開發(fā)工具包括仿真器、CCS、評(píng)估

3、板等，用戶可根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇最佳的開發(fā)工具。TI的TMS320C64x是最新的DSP所以建議大家一定要使用最成熟的開發(fā)工具，根據(jù)本人在開發(fā)過程中對(duì)所有廠家的開發(fā)工具做了詳細(xì)的測(cè)試和應(yīng)用，比較結(jié)果如下：PCI仿真器缺點(diǎn)： 需要有PCI卡插到PC內(nèi)，與PC機(jī)接口不穩(wěn)定 與計(jì)算機(jī)內(nèi)的顯卡、網(wǎng)卡、聲卡等都有可能會(huì)發(fā)生沖突 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與WIN98/WIN2000/WINDOWS XP等不兼容USB仿真器缺點(diǎn)： 大多數(shù)PC機(jī)的USB接口是1.1而不是2.0所以USB2.0的仿真器在PC機(jī)上做調(diào)試時(shí)速度極慢 驅(qū)動(dòng)程序不完善（目前為測(cè)試版），不能很好的與C64x DSP兼容，有些寄存器不能識(shí)別建議大家

4、使用北京颶風(fēng)中天科技發(fā)展有限公司的CY-XDS510PP for C64x DSP仿真器。CCS軟件建議大家使用CCS2.20.18以上版本。圖6 DSP仿真器實(shí)物圖合作方式：隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)分工越來越細(xì)，要完成一個(gè)完整的產(chǎn)品需要整合社會(huì)各種資源來共同完成，比如有些公司專門做硬件、有些公司專業(yè)做軟件、有些公司專做系統(tǒng)集成。所以建議大家用系統(tǒng)集成的觀點(diǎn)，站在巨人的肩膀上來完成自己的設(shè)計(jì)。一般的技術(shù)設(shè)計(jì)公司都可接受客戶的委托開發(fā)與合作開發(fā)。只要您把您的需求明確提出，一般都能給您提供全套的硬件集成模塊和算法解決方案。當(dāng)然最終的具體應(yīng)用還得最好靠自己解決，因?yàn)樽约簩?duì)自己的行業(yè)應(yīng)用最熟悉。什么

5、是看門狗(watchdog)看門狗,又叫 watchdog timer,是一個(gè)定時(shí)器電路, 一般有一個(gè)輸入,叫喂狗,一個(gè)輸出到MCU的RST端,MCU正常工作的時(shí)候,每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端,給 WDT 清零,如果超過規(guī)定的時(shí)間不喂狗,(一般在程序跑飛時(shí)),WDT 定時(shí)超過,就回給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到MCU,是MCU復(fù)位. 防止MCU死機(jī). 看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說程序跑飛。工作原理：在系統(tǒng)運(yùn)行以后也就啟動(dòng)了看門狗的計(jì)數(shù)器，看門狗就開始自動(dòng)計(jì)數(shù)，如果到了一定的時(shí)間還不去清看門狗，那么看門狗計(jì)數(shù)器就會(huì)溢出從而引起看門狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。所以在使用有看門狗的芯片時(shí)要注意清看

6、門狗。硬件看門狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，我們要在定時(shí)時(shí)間到之前對(duì)定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說PC指針不能回來。那么定時(shí)時(shí)間到后就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。常用的WDT芯片如MAX813 ,5045, IMP 813等,價(jià)格410元不等.軟件看門狗技術(shù)的原理和這差不多，只不過是用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，我們還是以51系列來講，我們知道在51單片機(jī)中有兩個(gè)定時(shí)器，我們就可以用這兩個(gè)定時(shí)器來對(duì)主程序的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。我們可以對(duì)T0設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)生定時(shí)中斷的時(shí)候?qū)σ粋€(gè)變量進(jìn)行賦值，而這個(gè)變量在主程序運(yùn)行的開始已經(jīng)有了一個(gè)初值，在這里我們要設(shè)定的定時(shí)值要小于主

7、程序的運(yùn)行時(shí)間，這樣在主程序的尾部對(duì)變量的值進(jìn)行判斷，如果值發(fā)生了預(yù)期的變化，就說明T0中斷正常，如果沒有發(fā)生變化則使程序復(fù)位。對(duì)于T1我們用來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，我們給T1設(shè)定一定的定時(shí)時(shí)間，在主程序中對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，如果不能在一定的時(shí)間里對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，T1 的定時(shí)中斷就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。在這里T1的定時(shí)時(shí)間要設(shè)的大于主程序的運(yùn)行時(shí)間，給主程序留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否我們?cè)儆蒚0定時(shí)中斷子程序來監(jiān)視。這樣就夠成了一個(gè)循環(huán)，T0監(jiān)視T1，T1監(jiān)視主程序，主程序又來監(jiān)視T0，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。51 系列有專門的看門狗定時(shí)器,對(duì)系統(tǒng)頻率進(jìn)行分頻計(jì)數(shù),定時(shí)器溢出時(shí),將引起復(fù)位.看門狗可

8、設(shè)定溢出率,也可單獨(dú)用來作為定時(shí)器使用. 凌陽61的看門狗比較單一，一個(gè)是時(shí)間單一，第二是功能在實(shí)際的使用中只需在循環(huán)當(dāng)中加入清狗的指令就OK了。C8051Fxxx單片機(jī)內(nèi)部也有一個(gè)21位的使用系統(tǒng)時(shí)鐘的定時(shí)器，該定時(shí)器檢測(cè)對(duì)其控制 寄存器的兩次特定寫操作的時(shí)間間隔。如果這個(gè)時(shí)間間隔超過了編程的極限值，將產(chǎn)生一個(gè)WDT復(fù)位。-看門狗使用注意：大多數(shù)51 系列單片機(jī)都有看門狗,當(dāng)看門狗沒有被定時(shí)清零時(shí),將引起復(fù)位。這可防止程序跑飛。設(shè)計(jì)者必須清楚看門狗的溢出時(shí)間以決定在合適的時(shí)候，清看門狗。清看門狗也不能太過頻繁否則會(huì)造成資源浪費(fèi)。程序正常運(yùn)行時(shí)，軟件每隔一定的時(shí)間(小于定時(shí)器的溢出周期)給定時(shí)

9、器置數(shù)，即可預(yù)防溢出中斷而引起的誤復(fù)位。看門狗運(yùn)用：看門狗是恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行及有效的監(jiān)視管理器（具有鎖定光驅(qū)，鎖定任何指定程序的作用，可用在家庭中防止小孩無節(jié)制地玩游戲、上網(wǎng)、看錄像）等具有很好的應(yīng)用價(jià)值.系統(tǒng)軟件看門狗的設(shè)計(jì)思路：1.看門狗定時(shí)器T0的設(shè)置。在初始化程序塊中設(shè)置T0的工作方式，并開啟中斷和計(jì)數(shù)功能。系統(tǒng)Fosc=12 MHz，T0為16位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值為(2的10次方)-1=65 535，T0輸入計(jì)數(shù)頻率是Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)1=65 536(s)。2.計(jì)算主控程序循環(huán)一次的耗時(shí)。考慮系統(tǒng)各功能模塊及其循環(huán)次數(shù)，本系統(tǒng)主控制程序的運(yùn)行時(shí)間約為166 ms。系統(tǒng)設(shè)置看門狗定時(shí)器T0定時(shí)30 ms(T0的初值為65 536-30 000=35 536)。主控程序的每次循環(huán)都將刷新T0的