基于TMS320F2812三种SPWM波形生成算法的分析与实现
TMS320F2812产生PWM波程序
include "DSP281x_Device.h" // DSP281x Headerfile Include File# include "DSP281x_Examples.h" // DSP281x Examples Include Filevoid init_eva(void);void main(void){InitSysCtrl();// InitGpio(); 配置IO口功能为PWM模式EALLOW;GpioMuxRegs.GPAMUX.all = 0x00FF; // EVA PWM 1-6 pinsEDIS;DINT; //关CPU总中断InitPieCtrl(); //初始化PIE控制寄存器IER = 0x0000;IFR = 0x0000;InitPieVectTable(); //初始化PIE中断向量表init_eva(); //初始化EV-AEvaRegs.T1CON.bit.TENABLE=1; //手工启动定时器EINT; // 使能INTM(全局中断)ERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGMfor(;;);}//EV-A初始化void init_eva(void){EvaRegs.T1PR = 37500; //周期值--连续增减时，PWM频率=TCLK/(2*T1PR)---频率设为1K, PWM=75M/（2*37500）EvaRegs.T1CMPR = 0x3C00; // Compare Reg--比较值EvaRegs.T1CNT = 0x0000; //计数器初值//连续增/减模式，x/1分频，内部时钟，使能比较，使用自己的周期,禁止定时器启动(等初始化全部完成后手工启动)EvaRegs.T1CON.all = 0x0802;EvaRegs.GPTCONA.bit.TCMPOE = 1; //通过逻辑产生T1 PWMEvaRegs.GPTCONA.bit.T1PIN = 1; //GP定时器1比较时低有效//使能比较产生1--6 PWM波1个比较单元控制2路互补的PWM输出，控制PWM占空比//连续增减--低有效时：PWM占空比=CMPR1/T1PR,高有效时：PWM占空比=(T1PR-CMPR1)/T1PR EvaRegs.CMPR1 = 15000; //第一路PWM占空比设为0.4，0.4=15000/37500EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;// output pin 1 CMPR1 - 高有效，output pin 2 CMPR1 - 低有效// output pin 3 CMPR2 - 高有效，output pin 4 CMPR2 - 低有效// output pin 5 CMPR3 - 高有效，output pin 6 CMPR3 - 低有效EvaRegs.ACTRA.all = 0x0666; //比较方式控制寄存器，控制PWM引脚的高/低有效EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0000; //静止死区CONA.all = 0xA600; //比较控制寄存器--禁止空间矢量PWM模式}总结：PWM波形产生流程1）：将I/O口设置为PWM引脚模式2）：设置装载TxCON，决定计数方式，启动比较操作3）：设置装载TxPR，决定PWM波形周期4）：初始化EvaRegs.CMPR1--3的值,每个比较单元控制2路互补的PWM输出，控制PWM占空比5）：EvaRegs.ACTRA比较方式控制寄存器，控制PWM引脚的高/低有效6）：EvaRegs.DBTCONA死区时间的设置7）：CONA设置比较控制寄存器附：EvaRegs.DBTCONA.bit.DBT=5; //死区定时器周期为5EvaRegs.DBTCONA.bit.EDBT1=1; //死区定时器1使能EvaRegs.DBTCONA.bit.DBTPS=3; //死区定时器预定标因子，死区时钟为HSPCLK/8示例程序2：一个产生PWM波的样例程序，用于TMS320F2812(2006-07-24 21:59:09)转载这两个星期一直在做PWM波的程序，发现网上这方面的比较少，若有又没有中文注释。
SPWM算法的分析与实现
SPWM算法的分析与实现SPWM算法的基本原理是通过对比参考波形和三角波形来生成PWM信号。
参考波形是所需输出的交流电信号的波形，而三角波形是由频率为基准频率的三角波信号生成的。
通过比较两者的幅值，可以确定开关器件的导通和关断时间，从而控制输出电压的波形。
SPWM算法的核心是调制信号的生成。
调制信号是一个频率和幅值可调的信号，用于控制开关器件的导通和关断时间。
常见的调制信号有正弦波、三角波和锯齿波等。
在SPWM算法中，使用三角波作为调制信号，因为三角波信号的频率很容易调节。
1.生成三角波信号：通过计数器和查表法生成频率可调的三角波信号。
计数器的计数范围根据所需输出的频率进行设置。
2.生成参考波形：参考波形是输出交流电信号的理想波形。
可以根据所需输出的波形进行选择，常见的有正弦波、方波等。
参考波形可以通过查表法或者数学函数计算生成。
3.比较参考波形和三角波形：将参考波形和三角波形进行比较，确定开关器件的导通和关断时间。
如果参考波形的幅值大于三角波形的幅值，则开关器件导通；反之，则关断。
4.控制开关器件的导通和关断时间：根据比较结果，控制开关器件导通和关断时间的长度。
导通时间越长，输出电压的幅值越大；导通时间越短，输出电压的幅值越小。
5.输出PWM信号：根据开关器件导通和关断的时间长度，生成PWM信号。
PWM信号控制开关器件的导通和关断，进而控制输出电压的幅值和频率。
在实际的应用中，SPWM算法还需要考虑一些问题。
例如，如何解决开关器件的导通和关断的过渡问题，以及如何进行电流和电压保护等。
此外，为了提高系统的稳定性和抗干扰性，还需要添加滤波器和反馈控制等。
总结起来，SPWM算法是一种常用的电力调制技术，通过调整电压的幅值和频率来控制输出的交流电波形。
它主要通过参考波形和三角波形的比较来生成PWM信号，控制开关器件的导通和关断时间。
在实际应用中，还需要解决过渡问题和进行保护措施，以提高系统的性能和稳定性。
三相SPWM波在TMS320F28335中的实现
Realization of the three-phase SPWM wave in the TMS320F28335
WANG Xin1， LIU Yan2 （1. Harbin Regel Generator for Technology go. ，LTD， Harbin 150030， China；
第 21 卷 第 2 期 Vol.21 No.2
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2013 年 1 月 Jan. 2013
三相 SPWM 波在 TMS320F28335 中的实现
王 鑫 1， 刘 岩 2 （1. 哈尔滨瑞格大电机技术有限公司 黑龙江 哈尔滨 150030； 2. 哈尔滨市卫生局 黑龙江 哈尔滨 150000）
所谓 SPWM[2]，就 是 在 PWM 的 基 础 上改 变 了 调制 脉 冲 方 DSP（数字信号处理器）无疑是满足这一要求的理想选择。
式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经 过适当的滤波可以做到正弦波输出。 它广泛地用于直流交流
1 SPWM 算法
逆变器等产品，比如高级 一 些 的 UPS 就 是 一 个典 型 应 用。 三
PWM[1]的 全 称 是 Pulse Width Modulation， 它 是 通 过 改 变 法灵 活 性 强，实 现 成 本 低 。 SPWM 波 的 实 时 计 算 对 控 制 器 的
输出方波的占空比来改变等效的输出电压。
运 算 速 度要 求 较 高 ，TI 公 司 出 品的 TMS320F28335 高 性 能 的
要采用查表法，计算量小，实时性高。 在工程实践中表明，该方法既能满足控制精度要求，又能满足实时性要求，可以
SPWM算法
基于DSP的SPWM不对称规则采样算法的分析与实现摘要：本文以高性能数字信号处理芯片TMS320F2812为核心,设计生成了基于不对称规则采样算法的SPWM波形,键盘输入参数设定调制波频率。
本文首先分析了不对称规则算法的原理,接着设计了基于TMS320F2812芯片的软件设计流程,最后在数字示波器上显示了实验波形,验证了设计的有效性和可行性。
1 引言在三相逆变器中，SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)技术是最为先进的控制算法之一,SPWM 波用于控制逆变器功率器件的开关时刻。
SPWM 技术最初是用模拟电路构成三角波和正弦波发生电路,接着用比较器来确定他们的交点,这种实现方法电路复杂,精度较差。
后来人们采用单片机来实现,但由于单片机在硬件计算速度和算法计算量方面的局限,往往无法兼顾计算的精度和速度。
由于DSP 具有强大的运算能力,能够完全兼顾控制的精度和速度,越来越多的应用选择使用DSP。
用DSP 产生多相正弦波有多种方法，如采用D/A 转换器，使用DSP 外接D/A 转换器可以输出频率较高的正弦波，但是这种方法浪费硬件资源，因为需要几相正弦波就需要几个D/A 转换器，而且在每次计算每个D/A 采样点的正弦值时都需要占用CPU,不利于系统整体性能的提高。
TMS320F2812是TI 公司推出的用于工业控制的新型32 位定点DSP，最高主频150MHz，拥有丰富的外设，利用其内部硬件电路---事件管理器模块中的全比较单元，采用SPWM 算法，可以非常方便的产生高精度的、实时性强、可在线调节、带死区控制的三相正弦SPWM 波形，从而实现三相逆变器的SPWM 控制[2]。
2. SPWM 算法原理[3]PWM 技术利用全控型器件的导通和关断把电压变成一定形状的电压脉冲序列，实现变压、变频控制并且消除谐波,而SPWM 算法是以获得正弦电压输出为目标的一种脉宽调制技术。
基于TMS320F2812的SPWM波的实现研究
作者简介 ： 张月芹（ ９ ３ １８一）女 ， ， 助教 。
３ ０
常州 工学 院学报
２０ ０ ９正
波求交 点 。三 条正 弦波相 位差 １０ ， ： ２ 。即
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基 于 Ｔ ３０ ２ １ ＭＳ ２ Ｆ ８２的 Ｓ ＷＭ 波 的实 现研 究 Ｐ
张 月芹
（ 南京航空航天大学金城学 院， 江苏 南京 ２ １５ ） １ １６
摘 要 ： 文详 细分析 了不 对 称规 则 采 样 法产 生 Ｓ ＷＭ 波 的算 法 ， Ｔ ３０ ２ １ 控 制 器 ， 论 Ｐ 以 ＭＳ ２Ｆ ８２为
可分 为硬 件法 和软 件 法 ， 者 采 用 专 用 Ｐ 前 ＷＭ 芯 片 ， 者是通 过 实时 计算 来来 生 成 Ｓ ＷＭ 波 。本 后 Ｐ
文采 用美 国 Ｔ 公 司最 新 推 出 的 ３ Ｉ ２位 定 点 ＤＳ Ｐ
收 稿 日期 ：ｏ９１ —９ ２ｏ —００
由于 Ａ、 关 于 Ｃ点 不 对 称 ， Ｓ ＷＭ 的脉 Ｂ 故 Ｐ 冲宽度 要 分 成 两 部 分 ｔ， 和 分 别 计 算 。对 于三相 Ｓ ＷＭ 波 ， 用三条 正 弦波 和 同一条三 角 Ｐ 要
不同SPWM波形生成算法及其实现
不同SPWM 波形生成算法及其实现□唐玉兵泸州职业技术学院了互联网+安全______________________________________________________ In tern et Security【摘要】 本文介绍了对称规则采样法、不对称规则采样法和等效面积法三种不同PW M 波形生成算法的运用情况，基于TMS 320LF 2407在线生成TM S 320LF 2407波形，通过实地测验可见不同算法运用特征不一，对称规则采样法采集S P W M 波形较 为方便快捷，速度较快，运用等效面积法采集S P W M 波形对称性良好，精密度较高，输出波形谐波小，采用不对称规则法进行 SPW M 波形采样，运用性能位于对称规则采样法、等效面积法两者之间，变频技术结合实际情况灵活选择运用S P W M 波形生成算法。
【关键词】S P W M 波形生成算法TMS 320LF 2407 输出波形50H z 工频用电设备运行中存在着一定的局限性，长期运行之后可能出现功率因数运行较低以及运行效率较低的现象，针对此提出了变频技术，具有更广的应用范围，技术较为成熟，综合运用了信息技术、现代电子技术、智能技术等，该技术的应用核心为对SPW M 波形的有效控制。
不同波形生成算法具有不同的应用特征。
―、S P W M 波形电力设备早期运行中，主要是通过模拟电路组成正弦波与三角波产生电路，两者交点主要通过比较器进行。
此种操作方式电路系统较为复杂，密度性有限。
电路设计过程较为复杂，当前应用不多|1]。
现代已经运用了微机、单片机促生成SPW M 波形，本文研究了 T I 公司研发的电机专用控制芯片TMS 320LF 2407，提升SPW M 算法的计算精度与计算速度。
TMS 320LF 2407属于240x 系列D S P 芯片升级产品，采用240x 系列D S P 芯片设计方式，显著提升了计算能力，具有240x 系列DSP 芯片，具有150MIPS ，最高运行速度，具有12位模数转换器（ADC )以及0.25M B 闪存，被广泛运用至电机的三相逆变器、数字化控制等领域之中[2]。
一种基于TMS320F2812的软件锁相环实现方法
第44卷第8期2010年8月电力电子技术Power ElectronicsVol.44，No.8August ，2010一种基于TMS320F2812的软件锁相环实现方法刘翔，张爱玲（太原理工大学，山西太原030024）摘要：介绍一种基于TMS320F2812三相软件锁相环的实现方法。
该方法利用PI 调节器输出的误差角频率与TMS320F2812定时器计数值的对应关系，产生定时器周期中断，在中断程序中加固定角度，达到锁相的目的。
该方法取代了软件锁相中复杂的积分环节，使实现方法简化。
在三相电压型PWM 整流器控制系统中的应用结果表明该方法的可行性。
关键词：软件锁相环；调节器；中断中图分类号：TN911.8文献标识码：A文章编号：1000-100X （2010）08-0060-02Realization Method of Software Phase -locked Loop Based on TMS320F2812LIU Xiang ，ZHANG Ai -ling（Taiyuan University of Technology ，Taiyuan 030024，China ）Abstract ：A realization method of three phases software phase -locked loop （SPLL ）based on TMS320F2812is presented.The method uses the correspondence between PI regulator output error of the angular frequency and the TMS320F2812timer counts ，resulting in timer periodic interrupt and adding a fixed angel during the interruption process ，to achieve the purpose of phase -locked.This method replaces the SPLL integral part of the complex to simplify the implementation method.A novel three phases SPLL is used in PWM rectifier control system ，the experimental results prove the scheme is feasible.It has certain reference value in the project.Keywords ：phase -locked loop ；rectifier ；interruptFoundation Project ：Supported by National Natural Science Foundation of China （No.50877051）基金项目：国家自然科学基金资助项目（50877051）定稿日期：2010-01-19作者简介：刘翔（1984-），男，山西太原人，硕士，研究方向为电力电子与电力传动。
第一章TMS320F2812系列DSP综述
0x000000 0x000040 0x000400 0x000800 0x000D00
F2812的存储器映像
数据空间 程序空间 数据空间 程序空间 M0中的向量表 M0 SARAM(1K) M1 SARAM(1K) 保留 外设帧0 PIE中断 保留 0x000E00 向量表 保留 0x002000 XINTF Zone0(8k) 保留 XINTF Zone1(8K) 0x006000 外设帧 1 0x007000 保留 0x008000 外设帧2 保留 L0 SARAM(4K) 0x009000 L1 SARAM(4K) 0x00A000 XINTF Zone2(512k) 保留 XINTF Zone6(512K) 0x3D7800 OTP （1K） 0x3D7C00 保留（1K） 0x3D8000 保留 0x3F7FF8 片内FLASHA(128K) 安全密码128位 0x3F 8000 H0 SARAM(8K) 0x3FA000 保留 XINTF 0x3FF000 BootRom(MP/MC=0) Zone7(16K)(MP/MC=1) 0x3FFFC0 BROM Vector-ROM XINTF Vector-RAM (32×32)MP/MC=0 (32×32)MP/MC=1
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,并结合德州仪器公司的TMS320LF2412介绍几种方案的具体实现方法。
通过实验验证,逆变电源频率稳定度,谐波失真度.最后给出实验室中实现的逆变电路的实验结果。
关键字：DSP, TMS320F2812, 逆变电路目录1设计要求 (3)2 电源结构 (3)3 方案设计 (4)3.1 系统总体设计 (4)3.2 主电路的设计 (4)3.3 DSP的选取 (7)3.4 驱动电路的设计 (7)3.5 采样电路 (8)3.6 保护电路 (8)4 元件参数计算 (9)4.1 输出滤波电感L f、滤波电容C f的选取 (9)4.2 变压器的设计 (10)4.3 功率开关的选择 (11)5 仿真结果 (11)5.1 驱动波形 (11)5.2 功率开关器件两端的电压波形 (12)5.3 逆变器输出波形 (13)6 结论 (14)参考文献 (15)附录1：DSP的SPWM波实现程序： (16)附录2：系统PCB版图： (18)1设计要求随着电力、通信等事业的飞速发展，交流电源的应用越来越广泛，于是性能稳定、可靠性高的逆变电源的作用越来越突出。
目前，国外特别是美国，数字化交流电源已经发展到很高的水平，DSP 在电源中得到广泛应用。
而国内对于电源的控制以单片机为主，DSP 应用于电源控制正处于发展阶段。
相比单片机而言，DSP 主要优点有：（1）内部集成了A/D 和采样/保持电路，且提供事件管理器模块输出专业性的PWM 信号。
（2）DSP 器件采用改进的哈佛结构，允许同时存取程序和数据，还提供了高度专业化的指令集，优秀的 C 编译器，这都保证了控制的实时性。
（3）数字化的控制策略使控制升级和维护很方便。
算法的改变减少了硬件的改动，极大降低了成本主要内容：基于DSP研究逆变器的调制方式，分析系统的稳定性和外特性，给出系统的硬件结构图，设计系统各个部分的硬件电路，完成数字控制SPWM逆变器的原理试验、仿真。
TMS320F2812_DSP的SPWM波产生
基于TMS320F2812的三相SPWM波的实现一、PWM的简介与发展脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。
在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。
1964年A.Schonung和H.stemmler 首先提出把这项通讯技术应用到交流传动中，从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。
从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较，产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出，可以说直到目前为止，PWM在各种应用场合仍在主导地位，并一直是人们研究的热点。
由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点。
由此在交流传动及至其它能量变换系统中得到广泛应用。
基于Matlab_Simulink的TMS320F2812代码开发
ＬＥＡＲＮｉＮＧＧＡＲＤＥＮ学习园地ｌ腚基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的、ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２代码开发一广东工业大学卢，Ｊ、锦曾岳南关键词自动代码生成ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２Ｍａｔｌａｂ／ＳｉｍｕｌｉｎｋＲＴＷ代码生成引言随着现代电力电子技术的迅猛发展，兼有高运算速度和强控制能力的ＤＳＰ在逆变器、电机等电力电子设备的控制领域得到了广泛应用。
通用ＤＳＰ的源代码开发都可以采用两种方法：一种是直接利用其提供的汇编指令编写源代码，然后经汇编器和链接器进行汇编链接后生成目标可执行代码；另一种方法是利用标准Ｃ／Ｃ＋＋语言编写源代码，然后经ｃ／ｃ＋＋编译器、汇编器和链接器进行编译链接，最后生成目标可执行代码。
这两种代码开发方法都使得开发人员不得不花费大量的时间在代码的编写上面，增大产品开发难度，延长产品开发周期，从而影响开发效率口］。
ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司和ＴＩ公司联合开发的工具包——ＭａｔｌａｂＬｉｎｋｆｏｒＣＣＳＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｏｏｌｓ，已经能把Ｍａｔ－ｌａｂ和ＴＩ公司的ＤＳＰ集成开发环境ＣＣＳ（ＣｏｄｅＣｏｍｐｏｓｅｒＳｔａｄｉｕ）及目标ＤＳＰ连接起来。
利用此工具可以像操作Ｍａｔｌａｂ变量一样来操作ＴＩＤＳＰ的存储器或寄存器，即整个目标ＤＳＰ对于Ｍａｔｌａｂ像透明的一样，开发人员在Ｍａｔ—ｌａｂ环境下，就可以完成对ＣＣＳ的操作。
ＭａｔｌａｂＬｉｎｋｆｏｒＣＣＳＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｏｏｌｓ可以支持ＣＣＳ能够识别的任何目标板，包括ＴＩ公司的ＤＳＫ、ＥＶＭ板和用户自己开发的目标ＤＳＰ板。
如果把ＭａｔｌａｂＬｉｎｋｆｏｒＣＣＳＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｏｏｌｓ与ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司和Ｔｌ公司联合开发的另外一个工具包～ＥｍｂｅｄｄｅｄＴａｒｇｅｔｆｏｒｔｈｅＴＩＴＭｓ３２０Ｃ２０００ＤＳＰＰｌａｔｆｏｒｍ配合使用，则可以直接由Ｍａｔｌａｂ的Ｓｉｍｕ－ｌｉｎｋ模型生成ＤＳＰ的可执行代码，即在集成的、统一的Ｍａｔｌａｂ环境下可完成ＤＳＰ开发的整个过程。
基于FPGA的三相SPWM控制器的设计
基于FPGA的三相SPWM控制器的设计黄玉健;甘国妹;黄永庆【摘要】研究者基于FPGA设计了一种三相SPWM控制器,该设计器以Altera公司的Cyclone III系列的EP3C25Q240C8芯片作为控制核心,结合直接数字频率合成技术(DDS),利用Verilog语言和LPM宏模块设计生成三相SPWM控制器.设计仿真结果以及用逻辑分析仪SignalTap II采样显示的结果表明,该三相SPWM控制器具有调制波频率、载波频率、调制度、载波比以及死区时间均可以灵活调节的优点,生成的三相SPWM波适应性强,可方便应用于逆变电源的变频调压以及电机变频调速等领域.【期刊名称】《玉林师范学院学报》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】8页(P41-48)【关键词】三相SPWM控制器;FPGA;DDS【作者】黄玉健;甘国妹;黄永庆【作者单位】梧州学院图像处理与智能信息系统广西高校重点实验室,广西梧州543002;玉林师范学院电子与通信工程学院,广西玉林 537000;梧州学院图像处理与智能信息系统广西高校重点实验室,广西梧州 543002【正文语种】中文【中图分类】TN7411 引言PWM（（Pulse Width Modulation）脉冲宽度调制技术是非常重要的电气控制技术，在高性能要求的电机变频调速、步进电机精细控制、变频调压电源、电力电子逆变控制等方面均有非常重要的应用［1］. 当进行脉冲宽度调制的时候，使系列脉冲的占空比按照正弦规则来排列，那么输出的信号经过D/A转换和滤波可以得到正弦波形的电压，就是正弦波脉冲宽度调制（Sinusoidal PWM），亦即SPWM［3］. 相比于其他方式的脉冲宽度调制，诸如空间矢量PWM、随机采样PWM、电流滞环PWM、自然采样PWM、等面积采样PWM或规则采样PWM 等，SPWM在电气控制技术等应用中，产生的谐波成分最小，所以应用也最广泛［1］. 在交流电机变频调速和逆变电源的变频调压等领域，SPWM控制技术已经得到非常广泛的应用.目前有多种能够产生SPWM脉宽调制波的方法，常用的方法中，一种是典型的传统的方法，即利用模拟电路对正弦调制波与三角载波进行比较来产生SPWM脉冲. 该种设计电路复杂，难以与数字系统连接，对于复杂要求很难满足；另一种是使用具有生成PWM波的专用芯片，如TI公司的DSP芯片TMS320F240和TMS320F2812等，该种方法也是数字化设计，但通常不够灵活，比如只能产生6路或12路的PWM信号［3］. 而基于FPGA的方法设计产生SPWM脉宽调制波，暨可以利用FPGA并发执行的速度优势来实现实时生成SPWM波形，也可以利用FPGA半定制电路的特点来实现快速灵活的硬件编程［2］，使产生的SPWM波形具有调制波频率、载波频率、调制度、载波比以及死区时间均可以根据需要灵活调节的优点.本文的组织结构如下：第2节对SPWM产生技术原理、基于FPGA的数字直接频率合成（DDS）信号发生器产生调制波的正弦波技术原理进行理论分析；第3节应用FPGA内部丰富的半定制逻辑电路，根据技术原理设计出DDS三相正弦信号发生器、三角波发生器、幅度控制器、比较器以及死区控制电路；第四节对设计出来的三相SPWM控制器进行仿真和输出波形分析. 第5节对本文进行总结.2 基于FPGA的三相SPWM控制器设计原理2.1 SPWM波形产生技术原理图1 SPWM波生成原理图图1是SPWM波生成原理图，图1上方等腰三角波是载波，正弦波是调制波. 用数字方式生成SPWM波形原理是，先把载波等腰三角波和调制波正弦波均用数字方式产生，然后这两路数字波形信号通过一个数字比较器进行比较，如果三角波大于正弦波，则比较器输出0，反之，如果正弦波大于三角波，则比较器输出1.图1下方输出的脉冲波形就是产生的SPWM波形.从上述SPWM波形产生技术原理中知道，要产生三相SPWM波形，就必须要先生成三相调制波正弦波和载波三角波. 然后分别让三相正弦波和三角波通过比较器，按SPWM波生成原理输出相应的三个SPWM波形，就可以得到三相SPWM波形. 图2就是三相SPWM控制器电路模块图［1］.图2中有5个部分构成，分别是DDS正弦波发生模块、三角波发生模块、幅度控制模块、比较器模块以及死区控制模块. 下面介绍这5个模块的作用.DDS正弦波发生模块主要是用来产生三相调制波正弦波，分别是0°正弦波、120°正弦波和240°正弦波.该模块也产生三角波发生模块所需的时钟信号tri_CLK，其实就是按DDS原理产生的一个方波信号. 该模块产生的另外一个时钟信号D_CLK是频率两倍于系统时钟信号CLK0频率的一个时钟信号，用来作为死区控制模块的系统时钟.图2 三相SPWM控制器电路模块图三角波发生模块就是用来产生载波三角波，在三角波的数据位已经确定的情况下，其频率由时钟信号tri_CLK的频率来决定，这可以通过DDS正弦波发生模块内部相对应的频率控制字来调节，也可以通过对应的频率控制字来调节三角波频率和三相正弦波频率的变化关系来决定是同步调制还是异步调制. 这里涉及一个参数是载波比，是指载波三角波频率ftri和调制波正弦波的频率fsin的比值，记为Kf，即理论上载波比越大输出精度也越高，也就是输出SPWM波形通过IGBT硬件电路后还原为正弦波的精度越高，但过大的载波比也要求IGBT的开关频率极高，导致开关管高功率损耗，甚至于无法满足过高的开关频率. 所以，载波比的选择要针对实际需要并结合具体的IGBT器件性能来选择. 通过改变DDS正弦波发生模块内部相对应的频率控制字，可以灵活调节正弦波和三角波的频率，进而调节载波比. 幅度控制模块的作用是用来调节正弦波和三角波的相对幅值度. 因为要灵活改变输出SPWM波形的调制度，就得通过改变正弦波和三角波的相对幅值大小来实现. 调制度，是指调制波正弦波的幅值Vsin和载波三角波幅值Vtri的比值［5］，记为KA，即一般上，调制度KA的范围在0到1之间，实际的范围通常还要小. 如果KA>1，则称为过调制. 调制度反映了载波的幅度受低频调制信号控制的程度. 在应用SPWM设计的变频电源中，通过更改调制度KA可以方便的调节输出电压. 而在本设计中，可以通过改变正弦波的幅值系数AML_sin和三角波的幅值系数AML_tri 来实现调制度KA的灵活调节.比较器模块的作用，就是通过输入调整幅值之后的三相正弦波和三角波，通过比较器，按照SPWM生成原理来生成输出三相SPWM波形，分别为SPWM_A、SPWM_B和SPWM_C.死区控制模块是为了保护IGBT，防止上下桥臂同时导通而烧毁IGBT器件. 每一相SPMW波形控制一对IGBT器件，SPWM信号和SPWM相反状态的信号各控制一个，通过延迟上升沿变化信号的变化时间来防止这一对IGBT同时导通，设置的延迟时间就称为死区时间. 为了得到更精确的死区时间，死区控制模块的时钟D_CLK为系统时钟CLK0的两倍，通过锁相环技术得到. 本设计中，系统时钟CLK0为50MHz，D_CLK为100MHz.2.2 基于FPGA的DDS正弦波生成原理［6］图3 DDS结构原理图图3为基于FPGA的DDS正弦波生成结构原理图. 它的典型结构主要由相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表和DA转换器以及低通滤波器构成. 由于本设计的最终目的不是生成正弦波，生成数字化正弦波后还要结合数字化三角波最终生成SPWM波形，设计中整个过程都是数字化设计，所以图3中不需要DA转换器以及低通滤波器.在图3中，相位累加器是DDS波形信号发生器的核心，功能是完成信号的相位累加功能. 相位调制器的作用是对相位累加器的输出信号进行相位调制. 正弦波ROM 查找表的功能是完成一个周期离散正弦数据查表的转换，相位调制器的输出就是ROM的地址值，根据地址值找到相应的离散正弦数据，输出一个周期的离散正弦波数据就得到一个周期的数字化正弦波.根据DDS原理，输出正弦波的频率为［7］：式（3）中，fclk是系统基准时钟clk的频率，N是相位累加器的数据位宽度，B 是频率控制字，也称频率输入字. 在硬件已经确定，也就是fclk和N都已经设计定型的情况下，输出频率值就由当时输入的频率控制字B来确定. 而且频率控制字B的数据位宽度也是N.而对于DDS系统输出正弦波的频率分辨率Δf，即俗称输出频率最小步进值，就是频率控制字B步进一个最小间隔，亦即B=1对应的频率输出值. 由公式（3）得到：由公式（3）和公式（4）可知，只要基准频率fclk足够高频足够稳定，同时N足够大，利用DDS技术，可以实现输出任意频率和任意精度的正弦信号波形［4］，而同在FPAG中利用锁相环技术，fclk实现高频高稳定基准时钟功能是很容易的，因而输出的正弦波的频率范围和精度要求都容易得到满足.3 基于FPGA的三相SPWM控制器设计3.1 DDS正弦波发生模块设计本设计依托的FPGA芯片是Altera公司的Cyclone III 系列的EP3C25Q240C8芯片. 根据图3 DDS正弦波结构原理图，可以得到本设计所需的基于FPAG的DDS三相正弦波发生模块设计电路图，如图4所示，系统时钟CLK为来自晶振的50MHz时钟信号.图4 DDS三相正弦波发生模块设计电路图图4中ADDER32是32位加法器，DFF32是32位寄存器，两者共同构成32位相位累加器. 正弦波ROM查找表分别由sin_rom01、sin_rom120和sin_rom240三个模块构成，它们的地址宽度和数据宽度均是10位，分别用来产生0°、120°和240°的正弦波. fangbo_rom是方波rom查找表，用来产生方波，地址宽度和数据宽度也都是10位. 由于产生的方波是作为产生载波三角波的驱动时钟信号，为了后续设置SPWM波的载波比和输出频率，在正弦波的频率字和方波频率字之间放置一个乘法器模块tra_sin_bilv. 乘法器的一个输入是正弦波频率字，另外一个输入是系数，输出的低32位作为方波的频率字. 由于三角波发生模块的地址宽度和数据宽度也都是10位，假设该系数为M，则M和载波比Kf的关系为：图4中PLL4M模块是锁相环模块，用来输出两个时钟信号，C0输出频率100MHz，用来作为死区控制模块的系统时钟. C1输出频率为10KHz，用来作为逻辑分析仪SignalTap II的时钟信号.图5是图4设计电路输出的三相正弦波以及方波在逻辑分析仪SignalTap II显示的波形，其中三相正弦波sin0、sin120和sin240分别是0°、120°和240°的正弦波，频率为50Hz. 方波TRA_CLK频率为1.024MHz.图5 DDS三相正弦波发生模块输出三相正弦信号和方波信号SignalTap II实时数据采样波形图根据式（3），图5中的正弦波频率可以通过改变正弦波输入频率字方式实现. 根据式（5），在确定载波比的情况下，通过改变乘法器输入系数M，可以改变输出方波的频率.3.2 三角波发生模块设计由于载波三角波是等腰三角形，所以可以利用地址计数器前半段的地址值作为等腰三角形的上升边，地址计数器后半段的地址值的取反值作为等腰三角形的下降边. 本设计的三角波发生器地址宽度和数据宽度也均是10位，因此三角波的计数器也是10位. 图6是三角波发生模块的设计电路图，其中counter10B模块是10位地址计数器，sanjiao模块是三角波发生模块.图6 三角波发生模块设计电路图3.3 死区控制模块设计幅度控制模块可以直接调用LPM中的宏模块乘法器，比较器模块也是可以直接调用LPM中的宏模块比较器. 这小节重点阐述死区控制模块设计.由2.1中死区控制模块的功能与原理可知，死区控制模块就是要实现对每一相SPWM波形控制的一对IGBT不能同时导通. 由于IGBT器件从导通到关断的过程中有时间延迟，因此防止同一个SPWM波形控制的一对上下桥臂IGBT同时导通的方法，是当一个IGBT从导通转变为关断时，对另外一个IGBT器件人为设置延长从关断到导通的过渡时间. 反映到SPWM波形，就是凡是上升沿的时刻都根据需要延迟其跳变时间，延迟的具体时间根据IGBT的性能指标来决定.图7 死区控制模块设计电路图图7是死区控制模块设计电路图. 其中SPWM_IN是输入的一相SPWM波，d_clk0是接DDS三相正弦波发生器模块输出的100MHz时钟信号. SIQU_CTRO是控制单个IGBT的死区控制电路. 输出out_H和out_L是经过死区控制之后的SPMW波形，分别控制一对IGBT的上下桥臂. 死区控制延迟时间可通过改变SIQU_CTRO电路里的参数来调节.4 基于FPGA的三相SPWM控制器顶层电路设计及输出波形分析4.1 基于FPGA的三相SPWM控制器顶层电路设计根据图2 三相SPWM控制器电路模块图和第3节各个子模块的设计电路图，可以得到基于FPGA的三相SPWM控制器顶层电路设计图，如图8所示.图8 基于FPGA的三相SPWM控制器顶层电路图图8中左边的clk0是系统总的输入系统时钟，频率为50MHz. DDS_ES是DDS三相正弦波发生模块，tra3是三角波发生模块. 四个AM_CTRO是乘法器，作为是幅度控制模块，M_tra［4..0］是三角波幅度控制系数，M_sin［4..0］是正弦波幅度控制系数. 由于产生的正弦波和三角波的数据位宽同样都是10位，根据式（2）可得调制度KA的具体表达式为：从式（6）可知，通过设置M_sin［4..0］和M_tra［4..0］可以灵活调节输出SPWM波形的调制度.CMP_10和CMP都是比较器模块，其输入是三角波和正弦波，输出是SPWM波. 其中CMP_10是10位比较器，CMP是14位比较器，后者是产生经过幅度控制的SPWM波形，前者是产生没有经过幅度控制的一路SPWM波形，是为了验证没有调制的SPWM波形和调制度小于1的SPWM波形的区别而设置的.4.2 输出波形分析图9是输出的三相SPWM波形SignalTap II实时数据采样波形图.图9 SPWM波形SignalTap II实时数据采样波形图图9中SPWM_A0是没有经过调制的A相SPWM波形，SPWM_A、SPWM_B和SPWM_C是调制度为90%的A、B、C三相SPWM波形. 其中产生SPWM_A和SPWM_A0两个波形的调制波是一样的，也就是用相同的0°正弦波作为调制波，不同的地方是产生SPWM_A的波形的调制度是90%，而产生SPWM_A0的波形的载波和调制波都没有经过幅度控制，调制度是100%. 在图9中可以明显看出两种波形SPWM_A0和SPWM_A的区别.图10 死区控制电路输入输出波形仿真图图8顶层电路图中SIQU_KONGZHI是死区控制模块，每个SIQU_KONGZHI模块输出上下桥臂一对IGBT器件所需的SPWM控制信号. 图10是死区控制电路输入输出波形仿真图，其中SPWM_A是A相SPWM波形，也是A相死区控制电路的输入SPWM波形，SPWM_AH和SPWM_AL分别是A相死区控制电路输出控制上桥臂和下桥臂的SPWM波形，SPWM_BH和SPWM_BL分别是B相死区控制电路输出控制上桥臂和下桥臂的SPWM波形.限于仿真图的大小，图10中没有给出C相死区控制电路输出控制上桥臂和下桥臂的SPWM波形. 从图10中可以看出SPWM_AH上升沿明显延迟于SPWM_AL的下降沿，也就是中间错开了一段死区时间. SPWM_BH上升沿也明显延迟于SPWM_AL的下降沿.图11 输出频率50Hz载波比20调制度90% 的三相SPWM波SignalTap II实时数据采样波形图图12 输出频率40Hz载波比15调制度85% 的三相SPWM波SignalTap II实时数据采样波形图图11和图12分别是输出频率50Hz载波比20调制度90% 和输出频率40Hz载波比15调制度85%的三相SPWM波SignalTap II实时数据采样波形图，均是经过死区控制输出的三相6路SPWM波形，满足了输出频率、调制度、载波比以及死区时间均可以灵活调节的设计目的.5 总结本文基于Altera公司的Cyclone III 系列的EP3C25Q240C8 FPGA芯片作为控制核心，结合直接数字频率合成技术（DDS），利用Verilog语言和LPM宏模块设计生成三相SPWM控制器. 设计仿真以及用逻辑分析仪SignalTap II采样显示的结果表明，该三相SPWM控制器具有调制波频率、载波频率、调制度、载波比以及死区时间均可以灵活调节的优点，达到了设计的目的. 该控制器可方便应用于逆变电源的变频调压以及电机变频调速等电气控制领域. ■【参考文献】［1］潘松，黄继业，潘明.EDA技术实用教程—Verilog HDL版（第5版）［M］.北京：科学出版社，2013：354-356.［2］潘健，张小磊，张伯顺，王淑青.基于FPGA 的SPWM 变频调压电源研究［J］.电源技术研究与设计，2015，39（2）：386-388.［3］丁卫东，郭前岗，周西峰.一种基于FPGA的SPWM波的实时生成方法［J］.计算机技术与发展，2011，22（2）：211-214.［4］廖磊，何魏，周晓林.单片机与FPGA实训教程［M］.北京：科学出版社，2016：310-317.［5］彭宏涛，基于FPGA的变频电源的设计与实现［D］.昆明：云南大学.2012：7-9［6］黄继业，潘松.EDA技术及其创新实践（Verilog HDL版）［M］.北京：电子工业出版社，2012：123-126.［7］黄玉健，黄永庆.基于FPAG的DDS多功能信号发生器的设计［J］.梧州学院学报，2017，27（3）：10-16.。
三种SPWM波形生成算法的分析与实现
三种SPWM波形生成算法的分析与实现Analysis And Realization Of Three Algorithms For SPWM Waves摘要：变频技术作为现代电力电子的核心技术，集现代电子、信息和智能技术于一体。
而SPWM(正弦波脉宽调制)波的产生和控制则是变频技术的核心之一。
本文对SPWM波形生成的三种算法--对称规则采样法、不对称规则采样法和等效面积法分别加以分析，并通过高精度定点32位DSP微处理器TMS320F2812在线生成SPWM波形。
实验表明采用对称规则采样法产生的SPWM波形，具有速度快、变频方便等优点。
采用等效面积法产生的SPWM波形具有精度高、输出波形谐波小，对称性好等优点。
不对称规则采样法的性能介于二者之间。
关键词：正弦脉冲宽度调制(SPWM)；规则采样法；等效面积法；TMS320F2812Abstract:As the kernel technology of modern power electronics,frequency conversion technology unites the technologies of modern electronics,information and intelligence.The generating and controll of Sinusoidal Pulse-Width Modulation (SPWM) waveforms is one of the core technology of frequency conversion.Three algorithms for SPWM waves are analyzed in this paper,which are symmetry rule sampling method,asymmetry rule sampling method and equiarea algorithm.The SPWM waves are realized by TMS320F2812 DSP.The experimetal results show that symmetry rule sampling method has advantages of fast speed and converting frequency easily.They also show that the SPWM waves generated by equiarea algorithm have advantages of high precision,small harmonic value of output waves and good symmetry.And the performances of the SPWM waves by asymmetry rule sampling method are between the two algorithms above. Keywords:SPWM; rule sampling method;equiarea algorithm;TMS320F2812针对工频(我国为50Hz)并非是所有用电设备的最佳工作频率，因而导致许多设备长期处于低效率、低功率因数运行的现状，变频控制提供了一种成熟、应用面广的高效节能新技术，而SPWM波形的产生和控制则是变频技术的核心之一。
(完整版)基于2812DSP的PWM产生方法
基于TMS320F2812 DSP的PWM产生方法PWM（Pulse-Width Modulation）即脉宽调制技术，广泛运用于各种工业控制中，现需要用TMS320F2812DSP产生该波形，主要通过如下几点来实现。
一、硬件芯片选型依托现有条件，选用合众达的eZ dsp TMS320F2812开发平台作为目标板。
首要关注其datesheet和电路图。
如图1所示，产生的PWM波通过目标板P8插针口的第15根脚输出，测试时需要通过示波器检查该口的输出状态。
事件管理器（Event Manager）是产生PWM波的核心模块，包括通用定时器、比较单元、捕获单元、QEP电路等，这里主要用到通用定时器中的定时器1。
图2表示EV A中通用定时器1的相关寄存器，对这些寄存器进行配置是产生PWM 波的必经之路。
二、软件编程实现在了解2812DSP各相关寄存器的前提下，通过在CCS3.3环境下编程可实现。
S3.3软件环境学习一个完整的DSP工程文件需要由头文件（.h）、库文件（.lib）、源文件（.c）、和CMD文件共同组成。
在实际编程中，我们通常是打开某一个例程工程文件，其中很多头文件已经被默认添加进去，一般不需要改动，源文件在相应地方进行改动即可。
2.编程实现DSP芯片在一定时钟节拍驱动下才能正常工作，因此需要对系统时钟进行配置，通常使用外部时钟，并将PLL控制寄存器PLLCR取最大值10，送至CPU 的时钟则为150MHz。
主函数流程图如图3所示：初始化包括：系统时钟配置、PIE控制寄存器初始化、PIE中断向量表初始化、GPIO口初始化、事件管理器EV A初始化。
开中断实际上是定时器T1开始计数。
在通用定时器初始化的时候便将中断打开。
当T1CNT和T1CMPR的值相等时发生比较匹配事件，如果T1控制寄存器T1CON的TWCMPR为1，定时比较器被使能，且GPTONA的位TCMPOE为1时，定时器比较输出被使能，那么Hz PRT TCLK f 12106⨯⨯=PRT CPMR T PR T D 111-=Hz HSPCLK 5.372=T1PWM_T1CMP 引脚就会有PWM 波形输出。
航空三相静止变流器死区效应分析与补偿
航空三相静止变流器死区效应分析与补偿闫群民【摘要】In order to solve the problem of the distortion of the output waveform of aviation three-phase static current transformer ( CT ), the reasons of voltage distortion and the harmonic component caused by dead-zone effect are analyzed in detail. The SPWM control technology is adopted to make the output waveform approaching sine wave, and the control method of combing the setting dead-time and voltage compensation is propesed. The analysis is simulated by SABER, and by using digital chip TMS320F2812, corresponding compensatory strategy is realized.The results of simulation and experiment prove the effectiveness of this control method.%为了解决航空三相静止变流器输出波形失真问题,详细分析了死区效应造成电压畸变的原因和由此带来的谐波成分.采用正弦脉宽调制(SPWM)控制技术,使变流器输出的波形更接近于正弦波,提出了设置死区与电压补偿相结合的控制方法,并通过SABER进行了仿真分析.同时,利用TMS320F2812数字芯片实现了相应的补偿策略.仿真和试验结果证明了该控制方法的有效性.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2011(032)006【总页数】4页(P12-14,18)【关键词】三相静止变流器;正弦脉宽调制;死区效应;补偿;仿真【作者】闫群民【作者单位】陕西理工学院电气工程系,陕西汉中723003【正文语种】中文【中图分类】TM4640 引言航空三相静止变流器的作用是应用功率半导体器件，将飞机主电源的27 V直流电压变换为36 V、400 Hz的恒压、恒频交流电，以此作为光电陀螺仪的激励电源。
基于TMS320F2812的PWM调制的实现
基于TMS320F2812的PWM调制的实现作者：李晓光,苑林,刘博宁来源：《电脑知识与技术》2011年第08期摘要：该文论述了一种基于DSP芯片TMS320F2812的PWM调制的软件实现方法：使用TMS320F2812事件管理器的EVA模块产生PWM信号，并通过软件编程实现。
仿真与实验结果表明：采用DSP实现的PWM调制技术不但经济、节约空间，而且抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。
关键词：TMS320F2812；PWM调制；EVA模块中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)08-1927-02早期的PWM调制实现方法基本上是通过硬件电路模拟产生（主要以正弦波脉宽调制为主），后来发展到模拟和数字电路混和控制，目前采用全数字化的方案，完成实时在线的PWM信号的输出，提出了规则采样数字化PWM方案，对自然采样规律做了简单的近似，为PWM控制信号的实时计算提供了理论依据。
随着DSP技术的发展，高速的运算、控制功能使DSP逐步在脉宽调制领域内得以广泛应用，尤其是在脉宽调制的高频化设计中。
它包含的事件管理器中集成了实现PWM的电路和存储器。
使得生成PWM所需的代码大大简化了，同时DSP提供了丰富的中断源，极大方便了时实控制处理。
1 PWM调制技术随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。
到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下几种方法:等脉宽PWM法、随机PWM法、SPWM法、等面积法、硬件调制法、软件生成法等。
这里主要介绍最后两种。
1.1 硬件调制硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的，其原理就是把所希望的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。
PWM波形产生实验
PWM波形产⽣实验《DSP原理与应⽤技术》课程实验报告学⽣姓名：所在班级：指导教师：记分及评价：项⽬满分100分得分⼀、实验名称PWM波形产⽣实验⼆、实验⽬的1.了解TMS320F281x芯⽚的EV A、EVB的功能；2.理解EV A、EVB的⼯作原理；3.掌握EV A、EVB产⽣PWM波的⽅法；三、实验设备计算机，CCS3.1版本软件，DSP仿真器，E300实验箱，⽰波器。
四、实验原理TI公司C2000系列的DSP器件包括两个事件管理模块EV A和EVB，每个事件管理器模块包括通⽤定时器、⽐较器、捕获单元以及正交编码脉冲电路。
EV A和EVB的定时器，⽐较单元以及捕获单元的功能都相同，只是定时器和单元的名称不同。
对于TMS320F2812 DSP每个事件管理模块可同时产⽣多达8路的PWM波形输出。
由3个带可编程死区控制的⽐较单元产⽣独⽴的3对，以及由GP定时器⽐较产⽣的2个独⽴的PWM输出。
五、实验步骤1.F2812CPU板的JUMP1的1和2脚短接，拨码开关SW1的第⼆位置ON；2.E300板的开关SW4的第⼆位置ON，其余位置OFF；其余开关设置为OFF。
3.运⾏CCS软件，调⼊样例程序，装载并运⾏；4.打开系统项⽬⽂件\e300.test\normal\DSP281x_examples\e e300_11_pwm\Example_281x_pwm.pjt5.双击“Example_281x_pwm.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“Example_281x_pwm.out”;6.单击“Debug\RUN”运⾏，然后⽤⽰波器观察F2407CPU板PWM1~6的输出波形。
7.修改EvaRegs.cmpr1、EvaRegs.cmpr2、EvaRegs.cmpr3的值可改变相应输出的占空⽐。
改变EvaRegs.T1PR的值，可以提⾼PWM波频率，占空⽐不变。
8.关闭“Example_281x_pwm.pjt”⼯程⽂件；关闭所有窗⼝，本实验完毕。
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三种SPWM波形生成算法的分析与实现Analysis And Realization Of Three Algorithms For SPWM Waves摘要：变频技术作为现代电力电子的核心技术，集现代电子、信息和智能技术于一体。
而SPWM(正弦波脉宽调制)波的产生和控制则是变频技术的核心之一。
本文对SPWM波形生成的三种算法--对称规则采样法、不对称规则采样法和等效面积法分别加以分析，并通过高精度定点32位DSP微处理器TMS320F2812在线生成SPWM波形。
实验表明采用对称规则采样法产生的SPWM波形，具有速度快、变频方便等优点。
采用等效面积法产生的SPWM波形具有精度高、输出波形谐波小，对称性好等优点。
不对称规则采样法的性能介于二者之间。
关键词：正弦脉冲宽度调制(SPWM)；规则采样法；等效面积法；TMS320F2812Abstract:As the kernel technology of modern power electronics,frequency conversion technology unites the technologies of modern electronics,information and intelligence.The generating and controll of Sinusoidal Pulse-Width Modulation (SPWM) waveforms is one of the core technology of frequency conversion.Three algorithms for SPWM waves are analyzed in this paper,which are symmetry rule sampling method,asymmetry rule sampling method and equiarea algorithm.The SPWM waves are realized by TMS320F2812 DSP.The experimetal results show that symmetry rule sampling method has advantages of fast speed and converting frequency easily.They also show that the SPWM waves generated by equiarea algorithm have advantages of high precision,small harmonic value of output waves and good symmetry.And the performances of the SPWM waves by asymmetry rule sampling method are between the two algorithms above. Keywords:SPWM; rule sampling method;equiarea algorithm;TMS320F2812针对工频(我国为50Hz)并非是所有用电设备的最佳工作频率，因而导致许多设备长期处于低效率、低功率因数运行的现状，变频控制提供了一种成熟、应用面广的高效节能新技术，而SPWM波形的产生和控制则是变频技术的核心之一。
最初，SPWM生成技术是采用模拟电路构成三角波和正弦波发生电路，用比较器来确定他们的交点。
这种方法电路复杂，精度较差，早已淘汰。
后来人们采用单片机和微机生成SPWM波，但受硬件计算速度和算法计算量的影响，往往无法兼顾计算的精度和速度。
再后来随着具有强大运算能力的DSP和一些新算法的出现，这一问题得到了较好地解决。
如TI公司推出的电机专用控制芯片TMS320LF2407大大方便了SPWM算法，提高了SPWM输出的质量和可靠性。
TI公司最新推出的TMS320F2812定点32位DSP芯片，是240x系列DSP芯片的升级产品。
TMS320F2812提供了强大的计算能力，最高运行速度可达150MIPS，单周期32x32位MAC功能，0.25MB的片上闪存以及12位模数转换器(ADC)。
应用于电机的数字化控制和三相逆变器等方面显得游刃有余。
利用DSP TMS320F2812的EV(事件管理)模块中的全比较单元，可以方便地产生6路带有可编程死区和输出极性的PWM波。
载波的频率（开关频率）由定时器的定时周期和计数模式决定。
设置定时器T1工作方式为连续增减计数模式，在这种计数模式下，定时器计数周期是载波周期的二分之一，在T1不断计数的同时，全比较单元也随时将比较寄存器CMPRx (x=1，2，3)的值与计数器的值进行比较，当数值匹配的时候，引脚PWMx信号产生翻转，在T1向上和向下计数的时候，数值匹配分别发生一次，即在一个周期内翻转两次，产生对称的PWM信号。
只要在每个脉冲周期根据在线计算改写比较寄存器的值，就可实时改变脉冲占空比。
TMS320F2812利用比较单元和PWM电路产生的对称PWM波形如图1所示。
PWM X PWM X+1（高有效）图1 利用比较单元和PWM 电路产生的对称PWM 波形一般SPWM 波形的产生有以下几种方法：自然采样法、等效面积法、规则采样法、低次谐波消去法等。
针对TMS320F2812的硬件特点，设计了三种算法分别加以实现。
1. 对称规则采样法对称规则采样法是从自然采样法演变而来的，它由经过采样的正弦波（实际上是阶梯波）与三角波相交，由交点得出脉冲宽度。
这种方法只在三角波的顶点或底点位置对正弦波采样而形成阶梯波。
对称规则采样法原理图如图2所示。
若以单位量1代表三角载波的幅值Uc ，则正弦调制波的幅值Ur 就是调制比a 。
图中的三角波和正弦波都是经过向上平移单位量1得到的，与过横坐标轴得到的结果一致。
利用底点采样，根据相似三角形原理，可得如下关系式：2/Tc 22/t sin a 1D =δω+ （1） 式中：a 是调制比，1a 0<≤；ω为正弦信号波角频率；D t 为在三角波的负峰对正弦信号波的采样时刻；δ是A 相开通时刻脉冲宽度；Tc 为三角波载波周期。
因此可得A 相开通时刻的脉冲宽度：2/)t sin a 1(Tc D ω+=δ （2）N /2)4/3k (t D π+=ω （k=0，1，2….N-1） （3）式中：N 为载波比，N /2π三角波周期Tc 所对应的弧度，K 为一个周期内采样计数值。
由以上分析得比较单元1的比较寄存器的值为（以A 相为例）：t T 2/PR 1T 1CMPR δ-= （t T 为EVA 通用定时器1的时钟周期） （4）2. 不对称规则采样法不对称规则采样法采用在每个载波周期采样两次，即在三角波的顶点位置采样，又在三角波的底点位置采样，这样形成的阶梯波与正弦波的逼近程度会大大提高。
不对称规则采样法生成SPWM 的原理图如图3所示。
根据相似三角形原理，可得如下关系式：2t sin a 12T 'AC ω+=δ， 4)s i n 1('A C t a T ωδ+= （5）2t sin a 12T BCω+=δ， 4)t s i n a 1(T B C ω+=δ （6）式中：A t 为在三角波的正峰值对正弦信号波的采样时刻，B t 为在三角波的负峰值对正弦信号波的采样时刻；δ+δ'是A 相开通时刻脉冲宽度；Tc 为三角波载波周期。
因此可得A 相开通时刻的脉冲宽度：图2 生成SPWM 波形的规则采样法 图3 生成SPWM 波形的规则采样法4)t sin a t sin a 2(T 'B A c ω+ω+=δ+δ （7）N /2)4/1k (t A π+=ω （k=0，1，2….N-1） （8） N /2)4/3k (t B π+=ω （2k 为一个周期内采样计数值） （9）由以上分析得比较单元1的比较寄存器的值为：s T 2/)'(PR 1T 1CMPR δ+δ-= （s T 为EVA 通用定时器1的时钟周期）rB A s rs Nf8)t sin a t sin a (f Nf4f 1CMPR ω+ω-=（10）3. 等效面积法在采样控制理论有中一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量即指窄脉冲的面积。
正弦脉宽调制的基本原理就是按面积相等的原则构成与正弦等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形。
等效面积法就是根据已知数据和正弦数值依次算出每个脉冲的宽度，通过查表的方式实时控制。
其原理图如图4所示。
图4 生成SPWM 波形的等效面积法若以单位量1代表矩形脉冲的幅值Uc ，则正弦调制波的幅值Ur 就是调制比a 。
把正弦半波波形分成n 等分，分别求其所包含的面积，用双极性正弦脉宽调制，可得如下关系式：]n)1k (cosnk [cosa )t (d )t (sin a S n)1k (nk k π+-π=ωω=⎰π+π（11）'2S k δ-δ= （面积差等于S k ） （12）tωtωat2ttU1t2ttUn'2π=δ+δ （宽度和等于nπ） （13）式中：n 为半个周期内波形等分数，k 为第几个等分（k=0，1，2，…，n-1），δ为正脉冲的宽度，'δ为两个负脉冲的宽度，并且左右对称。
式（12）、（13）联立解得：1r 1k t f 2t n 22S π=ω=π+=δ则rrk 1nf 41f 4S t +π=（δ为弧度值，t 1为时间的长度，f r 为调制波频率） （14）利用EVA 通用定时器的连续增/减计数模式可以得到左右对称的双极性正负脉冲波。
设置T1PR 周期寄存器为r s nf 4/f （s f 为EVA 定时器1的时钟频率），可得比较单元1的比较寄存器的值为（以A 相为例）：]n)1k (cosn k [cosf 8af nf 8f )nf 8f f 8f S (PR 1T 1CMPR rs rs rs rs k π+-ππ-=+π-= （15）以上三种方法中，设调整波的频率为f r =400H z ，EVA 定时器1的时钟频率s f =75MH z ，调制比a=0.9，载波比n=36，通过编程，得到调制波一个周期内脉冲个数及宽度如下： 对称规则采样法脉冲值：2909.902 3308.736 3686.156 4030.696 4331.886 4580.575 4769.207 4892.049 4945.37 4927.549 4839.128 4682.793 4463.295 4187.304 3863.203 3500.843 3111.232 2706.209 2298.081 1899.248 1521.828 1177.29 876.1021 627.4156 438.7869 315.9474 262.6295 280.4533 368.8772 525.2145 744.715 1020.709 1344.811 1707.173 2096.785 2501.808不对称规则采样法脉冲值：2808.064 3209.992 3593.508 3946.957 4259.601 4521.94 4726.004 4865.591 4936.46 4936.459 4865.586 4725.997 4521.931 4259.589 3946.943 3593.492 3209.976 2808.047 2399.919 1997.991 1614.477 1261.029 948.3866 686.0496 481.9888 342.4045 271.538 271.5425 342.4179 482.0106 686.0792 948.4231 1261.071 1614.524 1998.041 2399.97等效面积法的脉冲值：2808.013 3209.84 3593.26 3946.62 4259.186 4521.459 4725.472 4865.024 4935.875 4935.874 4865.02 4725.464 4521.45 4259.174 3946.606 3593.244 3209.824 2807.996 2399.97 1998.143 1614.725 1261.366 948.8019 686.5307 482.5211 342.9718 272.1231 272.1276 342.9852 482.5428 686.5602 948.8384 1261.408 1614.772 1998.193 2400.021将三种不同的算法程序分别下载到DSP 硬件电路中，通过20MH z 的示波器观察DSP 的PWM1引脚，即可得到一相SPWM 波形。