风当互补发电系统实训教程-补充材料

2
第一章
数字信号处理器（DSP）的基本原理
1.1 DSP 概念
DSP 是 Digital Signal Processing 的缩写，同时也是 Digital Signal Processor 的缩写。前 者是指数字信号处理技术，后者是指数字信号处理器。本实训系统中讲的 DSP 是指数字信 号处理器的意思，主要研究如何将理论上的数字信号处理技术应用与数字信号处理器中。 通常流过器件的电压、电流信号都是时间上连续的模拟信号，可以通过 A/D 器件对连 续的模拟信号进行采样，转换成时间上离散的脉冲信号，然后对这些脉冲信号量化、编码， 转换成 0 和 1 构成的二进制编码，也就是说常用的数字信号。当然，采样、量化、编码这些 操作都是由 A/D 转换器来完成的。 DSP 能够轻松地对这些数字信号进行变换、滤波等处理，还可以进行各种各样复杂的 运算，来实现预期的目标。
3
硬件特点 指令周期（150MHz） 时钟频率达到 150MHz 所需内核电压 输入、输出口电压 片内 RAM 片内 Flash 片内 ROM Boot ROM 掩膜 ROM 片内 Flash/ROM/SRAM 的密码保护 外部储存器接口 看门狗定时器 32 位的 CPU 定时器 事件管理器 12 位的 ADC 串行通信接口 SCI 串行外围接口 SPI 局域网控制器 CAN 通信 多通道缓冲串行接口 McBSP 复用的数字输入/输出引脚 外部中断源 封装 工作温度范围
TMS320F2812 6.67ns 1.9V 3.3V 18K×16 位 128K×16 位 无 有 有 有 有 有 有 EVA、EVB 16 通道 SCIA、SCIB 有 有 有 56 个 3个 179 针的 BGA/176 针的 LQFP -40℃~+85℃
表 1-1 TMS320F2812 的硬件特点
1.2 DSP 的特点
DSP 既然是特别适合于数字信号处理运算的微处理器，那么根据数字信号处理的要求， DSP 芯片一般具有下面所述的主要特点： ①程序空间和数据空间分开，CPU 可以同时访问指令和数据； ②在一个指令周期内可以完成一次乘法和一次加法运算； ③片内具有快速 RAM， 通常可以通过独立的数据总线在程序空间和数据空间同时访问； ④具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； ⑤具有快速的中断处理和硬件 I\O 支持； ⑥可以并行执行多个操作； ⑦支持流水线操作，使得取址、译码和执行等操作可以重复执行。
风光互补发电系统实训教程
补充材料
南京康尼科技实业有限公司
目录
第一章 数字信号处理器（DSP）的基本原理............................................................................. 3 1.1 DSP 概念 ............................................................................................................................ 3 1.2 DSP 的特点 ........................................................................................................................ 3 1.3 TMS320F2812 的主要性能及资源 ................................................................................... 3 1.4 TMS320F2812 的引脚分布及引脚功能 ........................................................................... 6 第二章 充电控制器的组成及工作原理..................................................................................... 16 2.1 控制器对蓄电池的充放电控制 ...................................................................................... 16 2.2 充电控制单元结构 .......................................................................................................... 20 2.3 实验波形........................................................................................................................... 24 第三章 光伏逆变器 ...................................................................................................................... 27 3.1、概述................................................................................................................................ 27 3.2、逆变器的定义及分类 .................................................................................................... 27 3.3、现代逆变技术的发展趋势 ............................................................................................ 27 3.4、逆变基本原理 ................................................................................................................ 29 3.5、WPV02 型风光互补实训系统逆变器 .......................................................................... 30 第四章 监控系统 ........................................................................................................................ 48 4.1 概述................................................................................................................................... 48 4.2 接线定义........................................................................................................................... 48 4.3 接线方式........................................................................................................................... 48 4.4 通讯设置........................................................................................................................... 49 附录 A 新能源系统控制板卡 Modbus 通讯协议 ...................................................................... 50 附录 B 端子排定义以及板卡接线图 ......................................................................................... 54 附录 C 力控与西门子 420 变频器通讯设置 ............................................................................. 62 附录 D 更改过图表..................................................................................................................... 66
1.3 TMS320F2812 的主要性能及资源
本系统中用到的 TMS320F2812 是 TI 公司推出的 32 位定点 DSP 芯片。 随着制造工艺的 成熟，生产规模的扩大，价格的不断下降，TMS320F2812 也是目前性价比最高的 DSP 芯片 之一。 它不但具有强大的数字信号处理能力， 而且还具有较为完善的事件管理能力和嵌入式 控制功能，因此被广泛用于工业控制，特别是应用在处理速度、处理精度方面要求较高的领 域，或者是应用于需要大批量数据处理的测控场合，例如工业自动化控制，电力电子技术应 用、智能化仪器仪表、电机伺服控制系统等。 TI 公司推出的 DSP 一改传统的冯·诺依曼结构，采用了先进的哈佛总线结构，其主要 特点是将程据总线分开，从而使数据的吞吐率提高了一倍。而单片机一般采用的冯·诺依曼结构将程 序、数据和地址存储的同一空间中，统一进行编码，根据指令计数器提供的地址不同来区分 程序、数据和地址；显然，程序和数据的读取不能同时进行，从而影响了系统的整体工作效 率。哈佛结构就像是双通道，冯·诺依曼结构就像是单车道，优缺点很明显。 TMS320F2812 的硬件特点如下表所列。