【文章內(nèi)容簡介】 由式（ 25）可見，實現(xiàn) ZVS 的電感能量包括： ? ? 2/20 nILe 和勵磁能量，相當大，故即河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 8 使輕載下超前橋臂較容易滿足 ZVS 條件 。 2) 滯后橋臂 ZVS 條件分析 3S 、 4S 相互轉(zhuǎn)換時，變壓器副邊處于續(xù)流階段。參與諧振的電感只有原邊的諧振電感，所以根據(jù) ZVS 條件：電感能量必須大于所有參與諧振的電容能量，應有： ? ? 22 2342 StSr VCCIL ?? (26) 由式（ 26）可見， 實現(xiàn) ZVS 主要靠原邊電感儲能，輕載時不夠大。因此滯后橋臂不易滿足 ZVS 條件。 河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 9 3 DSP 結(jié)構(gòu)功能 數(shù)字信號處理器 DSP 是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，與普通的單片機相比，它的一些獨有的特點非常適合進行數(shù)字信號處理。 DSP 適合與數(shù)字信號處理的特點 [6] 1)改進的哈佛結(jié)構(gòu) 計算機總線結(jié)構(gòu)分兩種。一種是馮諾依曼結(jié)構(gòu)，其特點是程序和數(shù)據(jù)共用一個存儲空間，統(tǒng)一編址依靠指令計數(shù)器提供的地址來區(qū)分是指令還是數(shù)據(jù)地址。由于對數(shù)據(jù)和程序進行分時讀寫，速度較慢，雖然半導體工 藝的發(fā)展可彌補這一缺點，但這一結(jié)構(gòu)不適合進行具有高度實時要求的數(shù)字信號處理。另外一種是哈佛結(jié)構(gòu)，其主 要特點是程序和數(shù)據(jù)具有獨立的存儲空間，有各自獨立的程序和數(shù)據(jù)線； 2)流水線操作； 3)用硬件乘法器 一般的單片機采用移位和加法來實現(xiàn)乘法運算，速度較慢，而 DSP 采用硬件乘法器，則可大大提高乘法運算速； 4)特殊的 DSP 指令； 5)快速的指令周期 DSP 芯片采用低工作電壓的 CMOS 技術，使得 DSP 主頻不斷提高，有些型號的 DSP 指令周期已經(jīng)下降到 5nS； 6)良好的多機并行運行能力 隨著要求處理數(shù)據(jù)容量不斷增加 ， DSP 芯片價格的下降。多個 DSP 芯片并行處理已經(jīng)成為近些年來的研究熱點，某些型號的 DSP 專門提供了用于多個并行運行的通信接口。 TMS320 系列 DSP 概況 TI 公司 TMS320 系列 DSP 的體系結(jié)構(gòu)專為實時信號處理而設計，該系列 DSP 控制器則將實時處理能力和控制器外設功能集于一身，為系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字控制應用提供了一個理想的解決方案。下列特性使得 TMS320 系列成為很多解決方案的理想選擇： 1） 靈活的指令集； 2） 內(nèi)在的靈活操作性； 3） 高速運算能力； 4） 改進的并行結(jié)構(gòu)； 5） 有效的成本 。 TMS320F2802x 芯片特點 [7] 由于本課題應用 DSP 實現(xiàn)對開關電源的控制，需要能夠產(chǎn)生 PWM 波形的 DSP，另外開關電源開關頻率較高，要求 DSP 處理速度要較快。 TMS320F2802X Piccolo 系列 DSP 是 TI河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 10 公司的最新基于 TMS320C28XTM 內(nèi)核的定點處理器。它通過 DSP 和 MCU 功能的整合，彌補了傳統(tǒng)意義上二者的不足，實現(xiàn)了計算與控制的完美結(jié)合。 新型 TMS320F2802X/3X Piccolo 系列 DSP 微控器包含高達 128KB 的快閃存儲器、內(nèi)部硬件模擬比較器、 12 位 ADC、 EPWM，以及包括通信協(xié)議、片上振蕩器、通用 I/O 等各種標準外設。其寄存器資源十分豐富，配置特別的靈活，可以通過實時更改寄存器配置，由內(nèi)部硬件產(chǎn)生所需的邏輯信號，大大降低了程序的編寫難度。 TMS320F28027 芯片的特點如下： 1)有 高效率 32 位 的 CPU(TMS320F2802X)， 60MHZ 的 時鐘頻率，單周期指令 為*16 和 32*32 的乘法運算， 6*16 雙乘法器， 高代碼效率 ， 快速中斷響應處理 以及 哈佛總線結(jié)構(gòu) ； 2)低成本、低功耗， 單一 的 供電 電源 ，無電源排序要求以及上電復位 和 復位 要求 ； 3)時鐘系統(tǒng) ， 片上晶體振蕩器（可用于 SCI 通信） /外部時鐘輸入 ， 看門狗時鐘模塊 ，時鐘丟失檢測電路 ； 4)22 個可編程，帶輸入濾波的多路復用 GPIO 引腳 ， 除用以 JTAG（ 3538）的 4個引腳，可用引腳只有 18 個 ； 5)外設中斷擴展 PIE 模塊，支持所有外設中斷 ； 6)3 個 32 位 CPU 定時器 ； 7)每個 EPWM 模塊具有 16 位獨立定時器 ； 8)片上存儲器 Flash（ 16 位 32k， 64k）、 SARAM（ 16 位 6k， 12k）、 OTP（ 16 位 1k），BOOTROM； 9)128 位安全密鑰 ； 10)通信接口 ， UART 模塊、 SPI 模塊及 IIC 模塊 ； 11)增強的控制外設 ， 兩組共 8 路增強型脈寬調(diào)制器 (EPWM)、 3 對互補高分辨率 PWM (HRPWM)， 增強型捕獲模塊 (ECAP)， 13 路 12 位 ADC，轉(zhuǎn)換時間 ， 片上溫度傳感器 ， 比較器 ； 12)48 個引腳 ； 13)無并口總線 ； 14)無 MCBSP 模塊 ； 15)無 ECAN 模塊 ； 16)具有入門的親和力， c20xx 入門級芯片 ； 17)應用領域 ： 數(shù)字照明、電機控制、數(shù)字電源轉(zhuǎn)換、精密傳感器 。 河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 11 圖 31 2802x 48 引腳 PT LQFP（頂視圖） 圖 32 2802x 38 引腳 DA TSSOP（頂視圖） CCSv5平臺 CCSv5 是 建立在 Eclipse 基礎上的一個集成開發(fā)環(huán)境（ IDE），融合 TI 設備的支持與功能； Eclipse 是一個開源框架平臺，目前由 IBM 牽頭有 150 多家軟件公司參與到 Eclipse河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 12 項目中，成為了一個龐大的 Eclipse 聯(lián)盟， TI將直接向開源社區(qū)提交改進；眾多插件的支持使得 Eclipse擁有其他功能相對固定的 IDE軟件很難具有的優(yōu)勢，用戶可隨意將 Eclipse插件或 TI 工具拖入現(xiàn)有 CCSv5 環(huán)境；用戶可以享受到 Eclipse 中所有最新的改進所帶來的便利 。 利用 導入已有工程 1）假如，某工程 LAB1，下面以 LAB1為例來說明導入工程的步驟。首先打開 確定工作區(qū)間 C:\Users\Administrator，選擇 FileImport彈出圖 33對話框，在 Code Composer Studio下選擇 Existing CCS/CCE Eclipse Projects。 圖 33 導入新的 CCSv5工程文件 2） 單擊 Next得到圖 34的 對話框。 圖 34 選擇導入工程目錄 河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 13 3）單擊 Browse，選擇： C:\Users\（在此之前，需將實驗代碼復制到工作區(qū)間下）。 4）單擊 Finish，即可完成已有工程的導入。 利用 調(diào)試工程 1）以本次設計的實驗為例，首先將 zac工程進行編譯：選擇 ProjectBuild Project，編譯工程。編譯結(jié)果沒有錯誤，可以進行下載調(diào)試；如果程序有錯誤，會在 Problems窗口顯示， 根據(jù)錯誤修改程序，并重新編譯，直到?jīng)]有錯誤。 2）單擊按鈕 進行下載調(diào)試。 3）單擊 運行程序，觀察顯示結(jié)果。 河北大學工商學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文（設計） 14 4 系統(tǒng)程序設計實現(xiàn) PWM 的產(chǎn)生原理 [8] 1）模塊設置 初始化相關 寄存器 的 值后，使能定時器，計數(shù)器通過一定計數(shù)方式開始計數(shù)，它的值不斷與相關的比較寄存器的值進行比較，當定時器計數(shù)值與比較寄存器值相匹配時，相關的 PWM 輸出將發(fā)生跳變。 對稱 PWM 波形，即 PWM 波形關于 PWM 周期中心對稱，需要在一個計數(shù)周期內(nèi)比較兩次， 如下圖 41所示，在一個計數(shù)周期 內(nèi)， EPWMXA、 EPWMXB 分別對 CMPA、CMPB 進行了兩次比較。只能在增減計數(shù)模式下產(chǎn)生， 如 圖 41，為在增減計數(shù)模式下產(chǎn)生的對稱的 PWM 波形。 圖 41 對稱 PWM 波形 非對稱 PWM 波形和對稱 PWM 波形相對應，可以在增計數(shù)模式、減計數(shù)模式、增減計數(shù)模式下產(chǎn)生。圖