德赢Vwin官网
App
|
摘要：通过对脉宽调制（PWM）信号进行滤波处理，在TMS320F2407A型DSP中实现了D/A功能的扩展。同时详细分析了数字PWM的量化误差和D/A转换所能达到的精度。最后结合仿真和实验说明该方法的可行性。 关键词：数字信号处理器；脉宽调制；数模转换
0 引言 TMS320F2407A是一款高速，高性能，低成本的微处理器，其内部集成了众多数控系统所需的外扩设备，可以实现SPI，SCI，PWM， A/D等功能。其内部的两个事件管理器模块EVA和EVB，各包含了两个16位通用定时器及8个16位的脉宽调制（PWM）通道，可应用于电机控制及其他逆变器控制领域。美中不足的是，该系列DSP内部没有D/A功能，该功能通常须外接数模转换芯片来实现，这不仅增加了系统的成本，也使系统设计复杂化。本文提出了一种使用F2407A内部的PWM信号，经滤波处理后实现D/A功能的方法。实验结果表明，其转换精度可以达到10位以上专用D/A芯片的精度，且该方法设计简单，有较好的实用价值。 1 D/A实现原理 在F2407A型DSP中，通过软件编程可以很方便地对PWM信号实现周期和占空比的控制。PWM信号是一组幅值为3.3V的方波，可以通过傅里叶变换，使其分成直流和交流两部分，如图1所示，其中ud（t）是输出的PWM信号，Uo是PWM信号中的直流成分，ua(t)是信号中的交流成分。
图1 PWM信号分解原理图 将ud(t)用傅里叶级数表示，即 ud(t)=Uo＋ 其中： an= bn= Uo= 式中：f，T分别是PWM信号频率和周期。 设PWM波形具有偶函数特性，即ud(t)=ud(－t)，则式（1）中an=0， bn= 式中：n=1，2，3……； D是PWM的占空比。 则直流电压为 Uo=3.3D(V) （6） 从理论上分析，改变占空比就可以使直流输出电压Uo在0～3.3V范围内变化。输出的谐波频率是PWM频率的倍数，一般可以通过低通滤波器滤除。PWM频率越高，滤波效果越好。 2 D/A精度分析 F2407A的工作频率为40MHz，内部寄存器长度为16位字长。PWM信号通过定时器计数的方式在周期中断中获得，因此，不可避免存在一个计数步长的量化误差。这个误差会产生一个纹波叠加在输出直流电压上，因此，应尽量减少。通常当PWM的频率为f时，DSP工作频率为fc时，这个量化误差电压值为 例如，当f=20kHz， 可见，当PWM频率越低，DSP产生定时中断所需的计数值越大，其量化误差的影响越小。但是，考虑到输出低通滤波器的特性，当PWM频率降低时，产生的谐波频率也随之降低，则对于带宽和截止频率一定的滤波器来说，就会有更多的低次谐波通过滤波器，这部分谐波叠加在直流量上同样会产生误差电压。因此，本文D/A转换的误差主要来源于这两个方面，由于两个误差具有相互制约性，必须通过折中的方法选取一个合适的PWM载波频率。表1（通过Matlab仿真）是选用不同的PWM频率和不同阶数的滤波器时的性能比较。仿真时采用截止频率为2kHz的巴特沃兹滤波器。图2是当PWM信号频率为20kHz时，经不同阶数滤波器后直流电压的纹波比较，图中从上到下依次是二阶、三阶、四阶的滤波效果。图3是PWM信号频率为40kHz时，滤波后直流电压的纹波，图中从上到下依次为二阶、三阶、四阶的滤波效果。
图2 f=20kHz时不同阶数滤波器时的输出纹波
图3 f=40kHz时不同阶数滤波器时的输出纹波 表1 不同阶数滤波特性的比较
3 vwin 滤波器的设计 滤波器按不同的频域或时域特性要求，可分为巴特沃兹（Butterworth）型，契比雪夫(Chebyshev)型，贝赛尔(Bessel)型，椭圆型等标准型。相同的电路，通过选取不同的R和C参数可以实现不同的类型。其中，巴特沃兹型滤波器具有最平坦的通带幅频特性；契比雪夫型特点是通带内增益有波动，但这种滤波器的通带边界下降快；贝赛尔型通带边界下降较为缓慢，其相频特性接近线性；椭圆型的滤波特性很好，但模拟电路复杂，元件选择较为困难，实现难度大，故不常采用。本设计要求通带尽量平坦，而且过渡带和截止带衰减尽量快，因此，只考虑巴特沃兹型。 模拟二阶、三阶电路结构如图4所示。对于图4(a)所 示 的 二 阶 电 路 ， 其 传 递 函 数 为 H(s)= 对 于 图 4(b)所 示 的 三 阶 电 路 ， 其 传 递 函 数 为 H(s)= 式 中 ：a0=R1R2R4C1C2C3； a1=[R4C2C3(R1＋R2)R1R2C1C2]； a2=[R4C3＋C2(R1＋R2)]。 具 体 参 数 计 算 如 下 。
(a) 二阶电路图 (b) 三阶电路图 图4 巴特沃兹型滤波电路 3.1 两阶电路参数计算 巴特沃兹二阶滤波器的一般表达式为 H(s)= 式中：p=s/ωc； b1=ωc2R1R2C1C2=1； b0=ωc(R1C2＋R2C2)= 取ωc=2πf=4000π时，可得R1=0.68kΩ，R2=10kΩ，C1=0.1μF，C2=0.01μF。实际截止频率为1930Hz。 3.2 三阶电路参数计算 三阶巴特沃兹滤波器的一般表达式为 H(s)= 式中：b2=ωc3R1R2R4C1C2C3=1； b1=ωc2[R4C2C3(R1＋R2)＋R1R2C1C2]=2； b0=ωc[R4C3＋C2(R1＋R2)]=2。 取ωc=2πf=4000π，可得R1=1.2kΩ，R2=10kΩ，R4=0.4kΩ，C1=0.1μF，C2=0.01μF，C3=0.1μF，实际截止频率为1989Hz。 4 实验结果 图5是采用40kHz频率时的滤波效果，CH1所示的是经二阶模拟滤波器后的直流电压，CH2所示的是经三阶模拟滤波器后的直流电压，滤波器的具体参数选用同上文，PWM的占空比为0.5。
图5 不同阶滤波效果的比较(1V/div，20μs/div) 图5中CH1的波形中有较大的纹波毛刺叠加在直流分量上，其输出平均值在1.6V左右，转换精度不高。CH2的波形和CH1相比，纹波分量减小很明显，输出波形的平均值在1.65V左右，理论分析该波形转换分辩率可以达到12.7左右，已经接近或达到一般D/A芯片的分辨率要求，因此，有较好的应用价值。 5 结语 通过外接滤波电路，DSP输出的PWM信号可以完成D/A功能的扩展，且合理选择输出PWM的频率和滤波器的阶数，可以使转换的分辨率达到12位以上，且外设滤波电路较为简单，因此，具有一定的应用价值。 |
数字信号处理器中D/A功能的实现
ansin2nπft＋
bncos2nπft （1）
ud(t)sin2nπftdt （2）
ud(t)cos2nπftdt （3）
ud(t)dt （4）
{sin(nπD)－sin[2nπ
]} （5）
=3.3×
（V）（7）
（ 8）
（ 9）
。
- 处理器(221448)
- 数字信号(47139)
相关推荐
数字信号处理器(DSP)简介
数字信号处理器(digital signal processor,DSP)是一种用于数字信号处理的可编程微处理器，它的诞生与快速发展，使各种数字信号处理算送得以实时实现，为数字信号处理的研究
2022-08-02 17:37:28
15259
15259
32位数字信号处理器TMS320F2808电子资料
改善：TMS320F2808德州仪器公司出品的一款高性能32位数字信号处理器T MS320C28x 系列中的一种。它的最高运行速度可达到100 MIPS， 可很好地满足各种控制算法、信号处理算法等实时运算的需求。
2021-04-07 07:18:42
数字信号处理MATLAB版资料分享
)。数字信号处理器对xe(n)进行处理,得到输出数字信号y(n),经D/A变换器变成模拟信号。此信号经低通滤波器,滤除不需要的高频分量,最后翰出平滑的模拟信号y6D.
来看看
2023-09-28 06:34:08
数字信号处理—理论、算法与实现
与解调、反卷积、SVD、独立分量分析及同太民滤波等）、平稳随机信号的基本概念、经典功率谱估计、参数模型功率谱估计、数字信号处理中的有限字长问题及数字信号处理的硬件实现等内容。书中介绍了数字信号处理中所
2023-09-19 08:01:36
数字信号处理的FPGA实现
的基础。随后几章阐述了计算机算法的概念、理论、FIR和IIR滤波器的实现、多抽样率数字信号系统、DFT和FFT算法、未来很可能实现的高级算法以及自适应滤波器等。每一章都包含练习。附录中给出了Verilog源代码
2023-09-19 06:38:28
数字信号处理器DSP技术入门（附送算法设计与系统方案）
`数字信号处理器DSP技术入门学习资料PPT文档下载附件下载:DSP算法设计与系统方案：本书内容主要包括两部分，第一部分介绍了各种数字滤波器和FFT等常用数字信号处理算法韵设计及其DSP实现；第二部
2011-02-17 17:17:57
数字信号处理器TMS320C2801资料推荐
数字信号处理器TMS320C2801资料下载内容主要介绍了：TMS320F2801功能和特性TMS320F2801引脚功能TMS320F2801内部方框图
2021-03-29 06:30:21
数字信号处理器TMS320F2802相关资料下载
TMS320F2802是美国德州仪器 (简称TI) 公司出品的一款高性能32位数字信号处理器，它是TMS320C28x系列中的一种。TMS320F2802的最高运行速度可达到100MIPS， 可很好地满足各种控制算法、信号处理算法等实时运算的需求。
2021-04-13 06:17:54
数字信号处理器TMS320F2809相关资料下载
数字信号处理器TMS320F2809资料下载内容主要介绍了：TMS320F2809功能和特性TMS320F2809引脚功能TMS320F2809内部方框图
2021-04-15 07:55:15
数字信号处理器TMS320F2812的下载资料分享
数字信号处理器TMS320F2812的资料下载内容包括：TMS320F2812功能和特性TMS320F2812引脚功能TMS320F2812内部方框图
2021-03-22 06:47:17
数字信号处理器TMS320VC5409相关资料下载
数字信号处理器TMS320VC5409资料下载内容主要介绍了：TMS320VC5409引脚功能TMS320VC5409内部方框图TMS320VC5409封装工艺图
2021-03-30 06:34:15
数字信号处理器和 ARM 微处理器平台——DaVinci 数字视频处理
的音视频算法。H.264,WMV9, H.263, MPEG4, MPEG2, JPEG, AAC,MP3,G.729, G.711，支持SXGA，720P，D1 编解码与以往的数字视频处理器系统相比
2011-09-14 10:06:11
数字信号处理器的特点
，在处理起来更是高效，所以，非常的使用在便捷设备当中的使用，像是手机等。DSP经常使用能够同时获取多个数据或指令的特殊内存架构。 数字信号处理器的特点 （1） 软件可实现 纯粹的模拟信号处理必须
2020-12-09 14:01:39
ADSP-2100系列数字信号处理器
摘要 16位定点数字信号处理器；片上存储器；增强的哈佛三总线体系结构；性能：指令总线和双数据总线；独立计算单位：ALU，乘法器/累加器和换档器；单周期指令执行与多功能。 说明 片上程序
2020-07-17 14:23:24
BSP-15宽带数字信号处理器及其应用
系列高速宽带数字信号处理器BSP系列。BSP-15是该系列中的一款，与MAP-CA反向兼容。BSP-15是专门以视频应用为中心而设计的高效DSP，以高度集成的单芯片满足了宽带产品的需要。在400MHz
2018-11-27 11:49:31
DSP中A/D和D/A的设计方法
在由DSP芯片组成的信号处理系统中，A/D和D/A转换器是非常重要的器件。一个典型的实时信号处理系统的输入信号可以有各种各样的形式，可以是语音信号或是来自电话线的已调制数字信号，也可以是各种传感器
2015-09-07 22:23:47
DSP数字信号处理介绍
组成，这与电阻器、电感器和电容器所构成的模拟滤波器完全不同。数字信号处理系统很容易用数字集成电路制成，显示出体积小、稳定性高、可程控等优点。数字滤波器也可以用软件实现。软件实现方法是借助于通用
2020-09-22 10:05:27
Gowin数字信号处理器用户指南
本手册主要描述高云数字信号处理器（DSP）资源的结构、信号定义及用户调用方法等内容，旨在帮助用户快速熟悉高云 DSP 的使用流程，提高设计效率。
2022-09-28 07:19:33
IF/RF数据转换器中的数字信号处理在实际应用中是如何工作的呢？
为了满足智能手机功能日益提高的数据需求，现代数字移动通信系统的基础设施必须持续发展以支持更宽的带宽和更快的数据转换。为实现高速的数据速率，数字转换器中的数字中频处理、包括DDC（数字下变频器
2019-08-01 07:26:17
TMS320F28335型数字信号处理器有何特点
1引言TMS320F28335型数字信号处理器是TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比，该器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序
2021-11-25 09:32:49
[共享] 数字信号处理及其MATLAB实现
内容简介 本书就数字信号处理的基本理论、算法及MATLAB实现进行系统的论述。全书共7章，前两章简要介绍了离散时间信号与系统及Z变换，第3、4章讨论离散傅里叶变换及快速算法，第5~7章介绍数字滤波器
2011-07-09 09:31:26
【参考书籍】基于FPGA的数字信号处理——高亚军著
`《基于FPGA的数字信号处理》是一本有关如何在FPGA上实现数字信号处理的著作。本书以Xilinx高端FPGA作为开发平台，以数字信号处理理论为基础，结合当前的FPGA技术，深入探讨了基于FPGA
2012-04-24 09:33:23
什么是用于数字信号控制的CORTEX－M4处理器？
ARM公司今天发布了创新的Cortex-M4处理器，为数字信号控制（DSC）应用提供高效的解决方案。同时，ARM公司也继续保持了针对先进的微控制器（MCU）应用的ARM Cortex-M系列处理器在业界的领导地位。
2019-09-25 07:36:30
关于DSP数字信号处理技术 精选资料分享
DSP 即数字信号处理技术， DSP 芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片。 DSP芯片是一种快速强大的微处理器，独特之处在于它能即时处理资料。 DSP 芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构
2021-07-28 08:17:51
具有实时控制功能的数字信号控制器
Richard A. Quinnell越来越多的实时控制应用令设计人员左右为难。这些应用既需要微控制器(MCU)的易用性和对中断的快速响应特性，又需要数字信号处理器(DSP)的强大计算能力。伺服机构
2019-07-18 07:31:29
利用FPGA怎么实现数字信号处理？
DSP技术广泛应用于各个领域，但传统的数字信号处理器由于以顺序方式工作使得数据处理速度较低，且在功能重构及应用目标的修改方面缺乏灵活性。而使用具有并行处理特性的FPGA实现数字信号处理系统，具有很强的实时性和灵活性，因此利用FPGA实现数字信号处理成为数字信号处理领域的一种新的趋势。
2019-10-17 08:12:27
基于数字信号处理器TMS320F2812的逆变电路设计
基于数字信号处理器TMS320F2812的逆变电路设计摘要：本文简述了单相逆变电路的工作原理,分析其驱动信号生成的两种分立元件控制电路;提出利用数字信号处理器（DSP）实现正弦脉宽调制,并结合
2012-12-21 11:00:25
基于Blackfin数字信号处理器的ADZS-BF526-EZBRD，ADSP-BF526 EZ板评估系统
和功率限制而设计。它们在精简指令集计算（RISC）编程模型中提供突破性的信号处理性能和功率效率。 Blackfin处理器支持媒体指令集计算（MISC）架构。该架构是RISC，媒体功能和数字信号处理（DSP）特性的自然融合。 Blackfin处理器在类似微处理器的环境中提供信号处理性能
2019-03-08 09:30:31
如何充分利用数字信号处理器上的片内FIR和IIR硬件加速器？
有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)滤波器都是常用的数字信号处理算法---尤其适用于音频处理应用。因此，在典型的音频系统中，处理器内核的很大一部分时间用于FIR和IIR滤波。数字信号处理器
2020-12-28 06:26:54
如何利用FPGA实现级联信号处理器？
作者：李慧敏 0 引 言 在数字信号处理领域，滤波器无疑是个非常重要的环节。而在数字滤波器中，有限脉冲响应(FIR)滤波器因为其线性相位的特点，应用尤为广泛。实际应用中FIR滤波器分为常系数FIR
2019-07-30 07:22:48
如何去使用数字信号处理算法
文章背景一直想学习一下数字信号处理算法，而不是每次遇到数据处理就求平均，求最值，看容差，做滑动窗。。。数字信号处理算法已经很成熟了，但网上大部分还是用matlab跑仿真，设计几个不同频率的sin信号
2021-08-09 08:23:30
模拟信号如何才能转换数字信号
模拟信号只有通过A/D转化为数字信号后才能用软件进行处理，这一切都是通过A/D转换器（ADC）来实现的。与模数转换相对应的是数模转换，数模转换是模数转换的逆过程，在一般的工业应用系统中传感器把非电量
2021-07-26 08:05:13
浅析JK-DP50型数字降噪声处理器
引言 随着数字信号处理(DSP)技术的迅猛发展，以数字信号处理器及相关算法为技术的数字降噪声技术也不断出现。本文提到的JK-DP50型数字降噪声处理器就是应用数字信号处理器DSP技术及高速实时处理
2019-07-04 06:03:56
用DSP Builder设计基于PLD的数字信号处理器
的修改方面缺乏灵活性。本文介绍一种崭新的基于Matlab与QuartusII的DSP处理器的设计软件DSP Builder,详细介绍了其设计流程与优点,并以DDS直接数字合成器的实现为例说明用该软件来设计DSP处理器的方法以及与Matlab、QuartusÊ之间的关系。
2011-03-03 10:05:43
带ARM 核的双CPU 数字信号处理器
主要介绍美国TI 公司最新推出的定点数字信号处理器TMS320VC5470 的结构、功能及特性。对集成到该器件中的TMS320C54x 数字信号处理器和ARM7TDMI RISC MCU 及其两者的连接分别作了介绍。对
2009-05-14 14:23:22
22
22定点数字信号处理器（DSP）技术与应用
定点数字信号处理器（DSP）技术与应用
数字信号处理器（DSP）的应用领域•通用数字信号处理(数字滤波、卷积、相关、变换等)•通信（高效调制/解调、编/解码
2010-04-07 10:30:3623
23ADSP-SC598KBPZ10 数字信号处理器
Analog Devices Inc. ADSP-SC598双SHARC+®数字信号处理器Analog Devices Inc. ADSP-SC598双SHARC+ ® 数字信号处理器（DSP）采用
2024-02-22 13:47:31
数字信号处理器性价比
数字信号处理器性价比
传统基于微控制器的嵌入式应用常常面临新的挑战，一方面控制器的信息处理能力有限，难以满足大量数据运算任务的需求，增加DSP协处理器成
2010-04-17 17:59:57779
779
数字信号处理器(DSP)
数字信号处理器(DSP)
数字信号处理器（digital signal processor, 简写 DSP）是一种专用于（通常为实时的）数字信号处理的微处理器。
2010-01-04 10:54:543402
3402采用DSP的数字信号处理器
在通信技术领域中，数字信号处理系统通常是由DSP处理器（如TI的TMS320系列）来构成。尽管DSP处理器具有通过软件设计能实现不同功能的灵活性，但面对当今通信技术的迅速发展，早已显得力不从心，例如其硬件结构的不可变性导致了其总线的不可变性，这就限制了D
2011-02-24 17:29:0253
53数字信号处理 高希全著
数字信号处理，高希全著。本书从九个章节对数字信号处理进行了说明，帮助您了解学习有关 数字信号处理 的内容。本书还包含课后练习题答案及详解。
2011-07-09 14:55:040
0数字信号处理----理论、算法与实现. 第3版（胡广书）
德赢Vwin官网
网站提供《数字信号处理----理论、算法与实现. 第3版（胡广书）.txt》资料免费下载
2012-02-22 09:58:470
0数字信号处理 原理、实现及应用 第2版 高西全 课后答案
德赢Vwin官网
网站提供《数字信号处理 原理、实现及应用 第2版 高西全 课后答案.txt》资料免费下载
2014-10-08 22:58:120
0数字信号处理的FPGA实现
本书比较全面地阐述了fpga在数字信号处理中的应用问题。本书共分8章，主要内容包括典型fpga器件的介绍、vhdl硬件描述语言、fpga设计中常用软件简介、用fpga实现数字信号处理的数据规划、多种
2015-12-23 11:07:4644
44DSP是什么？详解DSP又称数字信号处理器
DSP又称数字信号处理器。数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。
2017-05-18 08:46:1945106
45106Builder数字信号处理器的FPGA设计
DSP技术广泛应用于各个领域，但传统的数字信号处理器由于以顺序方式工作使得数据处理速度较低，且在功能重构及应用目标的修改方面缺乏灵活性。而使用具有并行处理特性的FPGA实现数字信号处理系统，具有很强
2017-10-31 10:37:230
0TMS320C6474数字信号处理器硅修订2.1, 1.2, 1.1, 1.0 勘误表
本文档描述为tms320c6472数字信号处理器的功能规格的硅的更新；看到的设备特定的数据手册，tms320c6472定点数字信号处理器。
2018-04-16 09:04:344
4简单介绍数字信号处理器的特点
对于从事电子信息行业的人员，都应该接触以及了解过数字信号处理器。关于数字信号处理器简称为DSP，属于一种专用的微处理器，在其体系结构方面，可以针对数字信号处理的操作当中，必要时候进行优化。DSP的使用目标一般为测量或过滤又或是压缩连续的真实模拟信号。
2018-10-29 11:26:009594
9594一文了解dsp数字信号处理器
DSP，也就是数字信号处理器英文的缩写，是一种能够提供实时处理信号的微处理器。在一般的家用电脑当中也配备了这种微处理器，其通过利用储存在存储器里的数据来进行工作，从这方面来说在支票的结算或是在电子游戏当中是相当合适的。
2018-10-29 14:46:005606
5606浅谈数字信号处理器的分类及选择
在数字信号处理器之间，如果由于其可编程性，通常可以分为可编程和不可编程这两个类别。 在不可编程信号处理器中，信号处理被用作主要逻辑结构，但是没有控制程序，并且通常只能执行一个主处理功能，因此也称为专用信号处理器。
2018-10-29 14:50:185813
5813音响中数字信号处理器是如何工作的
DSP在汽车音响中叫数字信号处理器。我们知道家庭音响中的解码器是负责给音频解码的。而DSP除了解码，还会对解码后的信号加工再处理。怎么加工处理呢？
2019-09-02 17:45:251996
1996数字信号微处理器的原理与开发第二版PDF电子书免费下载
和快速并联乘法器一起使用， 曾经是实现数字信号处理的有效途径，但需器件较多，逻辑设计和程字设计复杂，耗电较大，价格昂贵。数字信号处理器DSP Digital Signal Processor） 的出现很好地解决了。上述问题。数字信号处理器的主
2019-09-09 08:00:000
0数字信号处理应用论文讲解
， DSP 既可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信号处理器， 两者是不可分割的， 前者要通过后者变成实际产品。 两者结合起来就成为解决实际问题和实现方案的手段 DsPs 一数字信号处理解决方案。
2021-03-25 09:30:4511
11数字信号处理器的常见故障
数字信号处理器是一种专门用于数字信号处理的微处理器。它能够高效地执行数字信号处理算法，包括数字滤波、频谱分析、信号合成和其他数字信号处理技术。DSP广泛应用于音频处理、视频处理、无线通信和图像处理等领域。
2023-05-31 11:53:491505
1505数字信号处理器概论
作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务，这就要通过通用或专用的数字信号处理器来完成。因此，数字信号处理器是用来完成数字信号处理任务的一个软、硬件环境和硬件平台。
2023-08-07 16:58:08630
630
工商网监
评论