CN104682921A - 可控三相差分pwm信号的实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种可控三相差分PWM信号的实现方法,包括1)创建周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器并对其分配地址,设置初始值;2)创建用于实现根据占空比寄存器的值控制PWM波的相位改变时间的计数器,设置计数器的初始值为0;当时钟的上升沿或下降沿来临时,计数器的值增加1,当计数器的值大于周期寄存器的周期值时,将计数器的值清零,重新开始计数;3)判断计数器计数值是否大于占空比寄存器的值,若否则根据相位寄存器的当前值改变PWM波的相位;若是,则将PWM波的相位设置为初始相位;4)输出PWM波信号。本发明提供了一种能够方便及灵活的实现PWM信号随需求改变其周期、占空及相位的可控三相差分PWM信号的实现方法。
Description
技术领域
本发明属于嵌入式计算机系统的实时控制领域,涉及一种可控三相差分PWM信号的实现方法。
背景技术
作为全控型电力电子器件的控制信号,PWM信号广泛应用于电力电子变流技术中。传统的PWM信号发生电路搭建起来费时费力,不够灵活、方便。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述问题,本发明提供了一种能够方便及灵活的实现PWM信号随需求改变其周期、占空比及相位,同时可减少硬件资源的可控三相差分PWM信号的实现方法。
本发明的技术解决方案是:本发明提供了一种可控三相差分PWM信号的实现方法,其特殊之处在于:所述方法包括以下步骤:
1)在FPGA逻辑中创建周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器并对其分配地址,设置初始值;
其中:
所述周期寄存器用于储存PWM信号的周期;
所述占空比寄存器用于储存PWM信号的占空比;
所述相位寄存器用于储存PWM信号的相位;
2)在FPGA逻辑中创建用于实现根据占空比寄存器的值控制PWM波的相位改变时间的计数器,设置计数器的初始值为0;当时钟的上升沿(或下降沿)来临时,计数器的值增加1,当计数器的值大于周期寄存器的周期值时,将计数器的值清零,重新开始计数;
3)在FPGA逻辑中判断计数器计数值是否大于占空比寄存器的值,若否,则根据相位寄存器的当前值改变PWM波的相位;若是,则将PWM波的相位设置为初始相位;
4)在FPGA逻辑中输出PWM波信号。
上述周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器均为可读可写型寄存器。
上述周期寄存器为16位的寄存器;所述占空比寄存器为16位的寄存器;所述相位寄存器为4位的寄存器。
本发明的优点是:
本发明针对传统PWM信号发生器搭建起来费时费力,不够灵活、方便的特点,提供了一种可控三相差分PWM信号的实现方法。该方法使用ACTEl公司的FPGA为平台进行实现,能够方便、灵活的实现PWM信号随需求改变其周期、占空比及相位,只需输入对应的参数,即可轻松实现三相差分PWM信号的可控。本发明可以分别对周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器的当前值进行回读,以确定当前值是否和输出的PWM波形吻合,并且可以进行仿真测试,设计具有安全保障特性和工程可实现性,其设计思想可以被具有要求PWM信号可控的电力电子系统所采用。
附图说明
图1是本发明基于FPGA的输入输出信号框图;
图2是本发明所提供方法的流程图;
图3是基于本发明所提供方法输出的PWM信号仿真图;
图4是基于本发明所提供方法在不同条件下输出的PWM信号仿真图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
参见图1以及图2,本发明使用FPGA实现,提供了一种可控三相差分PWM信号的实现方法,该方法包括以下步骤:
1)接入FPGA的输入信号包括复位(RESET)、时钟(CLK)、写(WE)、读(RD)、数据线(DATA,D0~D15)和地址线(ADDR,D0~D1),输出信号为可控的三相差分PWM信号,包括PWM_AH、PWM_AL、PWM_BH、PWM_BL、PWM_CH、PWM_CL;
2)在FPGA逻辑中创建周期寄存器(16位)、占空比寄存器(16位)及相位寄存器(4位)为可读可写型寄存器,分别对其分配地址,设置初始值;
其中:
所述周期寄存器用于储存PWM信号的周期,例如,初始周期可设置为"0000111110100000";
所述占空比寄存器用于储存PWM信号的占空比,例如,初始占空比可设置为"0000011111010000";
所述相位寄存器用于储存PWM信号的相位,包括A相到B相、A相到C相、B相到A相、B相到C相、C相到A相、C相到B相。例如,初始相位可设置为PWM_AH、PWM_BH、PWM_CH输出低电平,PWM_AL、PWM_BL、PWM_CL输出高电平。
3)在FPGA逻辑中创建计数器,用于实现根据占空比寄存器的值控制PWM波的相位改变时间,设置其初始值为0。当时钟的上升沿(或下降沿)来临时,计数器的值增加1,当计数器的值大于周期寄存器的周期值时,将计数器的值清零,重新开始计数;
4)在FPGA逻辑中判断计数器计数值是否大于占空比寄存器的值,若否,则根据相位寄存器的当前值改变PWM波的相位,若是,则将PWM波的相位设置为初始相位;
5)在FPGA逻辑中输出PWM波信号;
本发明在具体使用过程中,当写信号有效时,分别向周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器相应地址里写入需要的值,PWM信号的波形可以根据所写数据进行改变,实现其可控性,当读信号有效时,能读出这些寄存器的当前值,便于查看数值和波形是否吻合。
参见图3以及图4,图3是周期寄存器值为0X07d0,占空比寄存器值为0X03e8,相位寄存器值为“0000”时输出的PWM信号仿真图;图4是周期寄存器值为0X07f0,占空比寄存器值为0X0280,相位寄存器值为“0101”时输出的PWM信号仿真图。
Claims (3)
1.一种可控三相差分PWM信号的实现方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
1)在FPGA逻辑中创建周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器并对其分配地址,设置初始值;
其中:
所述周期寄存器用于储存PWM信号的周期;
所述占空比寄存器用于储存PWM信号的占空比;
所述相位寄存器用于储存PWM信号的相位;
2)在FPGA逻辑中创建用于实现根据占空比寄存器的值控制PWM波的相位改变时间的计数器,设置计数器的初始值为0;当时钟的上升沿或下降沿来临时,计数器的值增加1,当计数器的值大于周期寄存器的周期值时,将计数器的值清零,重新开始计数;
3)在FPGA逻辑中判断计数器计数值是否大于占空比寄存器的值,若否,则根据相位寄存器的当前值改变PWM波的相位;若是,则将PWM波的相位设置为初始相位;
4)在FPGA逻辑中输出PWM波信号。
2.根据权利要求1所述的可控三相差分PWM信号的实现方法,其特征在于:所述周期寄存器、占空比寄存器及相位寄存器均为可读可写型寄存器。
3.根据权利要求2所述的可控三相差分PWM信号的实现方法,其特征在于:所述周期寄存器为16位的寄存器;所述占空比寄存器为16位的寄存器;所述相位寄存器为4位的寄存器。
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CN1713095A (zh) * | 2004-06-24 | 2005-12-28 | 松下电器产业株式会社 | Pwm电路控制方法 |
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CN101661302A (zh) * | 2009-09-27 | 2010-03-03 | 上海大学 | 微控制器片上pwm脉冲波产生方法及系统 |
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