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DSP综合实验报告

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基于DSP的三段式电流保护综合实验基于DSP的三段式电流保护一、实验目的：1．通过DSP程序的设计模拟继电保护跳闸实验，进一步了解DSP在继电保护中的应用。

2.理论与实践相结合，强化学生的工程实际能力。

3.通过具体电路的设计和调试，加深对电力系统微机保护整个流程的理解，锻炼运用常用算法编程解决问题的能力。

4.通过实验线路的设计，计算及实际操作，使理论与实践相结合，增加感性认识，使书本中的知识更加巩固。

培养动手能力，增强对DSP运用的能力,培养分析查找故障的能力。

二、硬件电路：2·1实验设备DSP板、仿真器、直流电源、吸锡器、电烙铁、万用表，示波器、调压器、灯泡、螺丝刀、导线若干2·2 DSP芯片F2812介绍DSP2812功能比单片机强大的多,TMS320F2812 是美国TI 公司推出的C2000 平台上的定点32 位DSP 芯片，适合用于工业控制，电机控制等，用途广泛，应该相当于单片的升级版。

运行时钟也快可达150MHz，处理性能可达150MIPS，每条指令周期6.67ns。

IO口丰富，对用户一般的应用来说足够了。

两个串口。

具有12位的0~3.3v的AD转换等。

具有片内128k×16位的片内FLASH，18K ×16 位的SRAM，一般的应用系统可以不要外扩存储器。

(1).ADC编程TMS320F2812带有两个8选1多路切换器和双采样/保持器的12位ADC，模拟量输入范围为 0～3V，最快转换速率为80ns，选用10kSPS采样率，并采用EVA 的定时器（0.1ms）自动触发方式，可同时采样4个通道，并采用每次转换结束的中断方式来纪录采样结果（右移4位）。

转换结果=（212-1）×（输入的模拟信号-ADCLO）/3 ADC转换时，首先初始化DSP系统，然后设置PIE中断矢量表，再初始化ADC模块，接着将ADC中断的入口地址装入中断矢量表并开中断，然后再启动0.1ms定时器，同时等待ADC中断，最后在ADC中断中读取ADC转换结果，并用软件启动下一次中断。

(2).脉波宽度调变(PWM)PWM的功能包括：拥有宽广可程序的Dead-time长度；PWM载波频率实时的改变；PWM脉波宽度实时的改变可以透过程序来产生非对称、对称及空间向量PWM信号；提供外部保护接脚PDPINTx来保护功率级板，当这个接脚为地时，PWM信号将会强制变为高阻抗.其动作流程大致为：比较器的值(CMPRx)进来与T1CON所设定的对称或非对称之波形比较，然后产生方波PHx输出进入死区时间产生电路产生出两个有死区时间的信号，再透过输出逻辑电路来设定每个PWM的输出逻辑，如此就可产生所需要的PWM信号。

2·3硬件电路图三、分析与计算：主电路由电流互感器、电压互感器、微型继电器、和部分电阻组成。

交流采样模块（＋－12V双电源供电）信号处理电路有4个运算放大器、两个电位器、一个104独石电容和部分电阻组成。

从电压互感器出来的信号，首先经过运放D，进行反相偏置处理，然后经过运放C，它是个一阶有源滤波。

运发B 的作用是对前两级的信号进行放大，使信号更适合DSP的要求，最后运放A是个跟随器，其作用是减小对信号源的影响，因为理想运放的输入电阻无穷大。

1. 交流采样结果用示波器观察得到的波形，基本上和计算值相符，不大于3.3V，不小于2V 2. 模拟继电保护动作结果1）输入电压小于80V不动作，数码管显示当前输入电压，模拟电路正常工作； 2）输入电压大于160V时立即跳闸，数码管显示当前电压值，模拟电流速断； 3）输入电压小于160V且大于120V时，数码管显示当前输入电压，经过3秒的延时后跳闸，数码管显示当前电压值，模拟电流二段；4）输入电压小于120V且大于80V时，数码管显示当前输入电压，经过5秒的延时后跳闸，数码管显示当前电压值，模拟电流三段；四、软件流程：五、软件代码：#include "DSP281x_Device.h" #include "DSP281x_Examples.h";interrupt void adc_isr(void);void output(int m,int n);void disp(int d);Uint16 LoopCount;Uint16 ConversionCount;Uint16 Voltage1[240];Uint16 Voltage2[240];Uint16 Power_voltage;Uint16 c; Uint16 d; Uint16 e; Uint16 f;main() {InitSysCtrl();//初始化cpu DINT;//关中断InitPieCtrl();//初始化pie寄存器 IER = 0x0000;//禁止所有的中断 IFR = 0x0000;InitPieVectTable;//初始化pie中断向量表EALLOW;PieVectTable.ADCINT = &adc_isr;EDIS;AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET = 1;asm(" RPT #10 || NOP");AdcRegs.ADCTRL3.all = 0x00C8;AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN = 0x3;AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN = 1;PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx6 = 1;IER |= M_INT1; EINT; ERTM;EALLOW; //初始化GPIOGpioMuxRegs.GPAMUX.all=0x0000;GpioMuxRegs.GPADIR.all=0xFFFF;EDIS;GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA0=0; LoopCount = 0;ConversionCount = 0;c=0; d=0; e=0; f=0;AdcRegs.ADCMAXCONV.all = 0x0001; //设置AD转换的通道AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00 = 0x0;AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV01= 0x1;AdcRegs.ADCTRL2.bit.EVA_SOC_SEQ1 = 1;AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_ENA_SEQ1 = 1;EvaRegs.T1PR = 0x186A; //设置PWM的周期 EvaRegs.GPTCONA.bit.T1TOADC = 2;//选择周期中断 EvaRegs.T1CON.all = 0x1042; //设置寄存器 while(1) //等待中断 {LoopCount++; }interrupt void adc_isr(void) //AD中断子函数 {Voltage1[ConversionCount] =AdcRegs.ADCRESULT0 >>4; //结果存放在数组中Voltage2[ConversionCount] =AdcRegs.ADCRESULT1 >>4;if(ConversionCount == 239) //取采样后的最大值 {int i;for(i=0;i<240;i++) { if(Voltage1[0]tiaozha(); //调用跳闸子函数 ConversionCount = 0; }else ConversionCount++;AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1; //复位等待下次中断AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1;PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; return; }oid tiaozha(void) //跳闸子函数 {int a=0,b=0,i; e++;if(f disp(f); //调用显示子函数 f=0; }if( Power_voltage>2800) //一段的判据 {GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA0=1; while(1) { output(1,3); output(11,2); output(11,1); output(10,0); for(i=0;i<0xffff;i++) {} } } else if(Power_voltage>2200 DSP三段式保护综合实验设计_文档下载/b-f6345c21bd64783e09122b9b-8.html ) //二段的判据 { a=1; }else if(Power_voltage>1600) //三段的判据 { b=1; } else GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA0=0;if(a==1) c++; if(b==1) d++;for(i=0;i<0xffff;i++)if(c==10) //二段的延 { GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA0=1;c=0; d=0; while(1) { output(2,3); output(11,2); output(11,1);output(10,0);for(i=0;i<0xffff;i++)f(d==20) //三段的延时 { GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA0=1; c=0; d=0; while(1) { output(3,3); output(11,2) output(11,1); output(10,0); for(i=0;i<0xffff;i++) {} } } return; }void disp(int d) //显示子程序 { float a; int x,i=0,b[3]; if(d<1964) d=1964; a=(d-1964)*235.0/1436; //换算公式 x=a*10; //取百、十、个、小数位各位数字，存入数组 b[i]=x/1000;i++; b[i]=x/100%10; i++;b[i]=x/10%10; i++; b[i]=x-x/10*10; output(b[3],3); //按位输出output(b[2],2); output(b[1],1); output(b[0],0); }void output(int m,int n) //显示输出子程序 { int b,i;switch(m) //查询数码表{ case 0:b=63;break; case 1:b=6 ;break; case 2:b=91;break; case 3:b=79;break; case 4:b=102;break; case 5:b=109;break; case 6:b=125;break; case 7:b=7;break; case 8:b=127;break; case 9:b=111;break; case 10:b=115;break; case 11:b=64;break; }if(n==2&&m<10) b=b+128;GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA1=1; for(i=7;i>=0;i--) //发送数据 { GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA2=b>>i&1;GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA1=0;GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA1=1; } }//取每一位的数值。

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DSP实验报告

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一、综合实验内容和目的1、实验目的(1) 通过实验学习掌握TMS320F28335的浮点处理；(2) 学习并掌握A/D模块的使用方法；(3) 学习并掌握中断方式和查询方式的相关知识及其相互之间的转换；(4) 学习信号时域分析的方法，了解相关电量参数的计算方法；(5) 了解数字滤波的一些基本方法。

2、实验内容要求1：对给定的波形信号，采用TMS320F28335的浮点功能计算该信号的以下时域参数：信号的周期T，信号的均方根大小V rms、平均值V avg、峰-峰值V pp。

其中，均方根V rms的计算公式如下：V=rms式中N为采样点数，()u i为采样序列中的第i个采样点。

要求2：所设计软件需要计算采样的波形周期个数，并控制采样点数大于1个波形周期，且小于3个波形周期大小。

要求3：对采集的数据需要加一定的数字滤波。

二、硬件电路相关硬件：TMS320F28335DSP实验箱，仿真器。

硬件结构图三、程序流程图1、主程序流程图程序的主流程图2、子程序流程图参数计算的流程图四、实验结果和分析1、实验过程分析(1) 使用的函数原型声明对ADC模件相关参数进行定义：ADC时钟预定标，使外设时钟HSPCLK 为25MHz，ADC模块时钟为12.5MHz，采样保持周期为16个ADC时钟。

(2) 定义全局变量根据程序需要，定义相关变量。

主要有：ConversionCount、Voltage[1024]、Voltage1[1024]、Voltage2[1024]、filter_buf[N]、filter_i、Max、Min、T、temp、temp1、temp2、temp3、Num、V、Vav、Vpp、Vrm、fre。

这些变量的声明请见报告后所附的源程序。

(3) 编写主函数完成系统寄存器及GPIO初始化；清除所有中断，初始化PIE向量表，将程序中使用的ADC中断重新映射到ISR；对外部设备ADC模块进行初始化；使能PIE中ADCINT中断；配置ADC模块；等待ADC中断。

DSP实验报告6

DSP实验报告6

DSP第六、七次实验报告1. 实验目的:（1）进一步熟悉Matlab实验环境和语言。

（2）熟悉各种滤波器的结构及Matlab实现语言。

（3）掌握用冲击响应不变法和双线性变换法设计IIR滤波器的方法。

（4）掌握用窗函数法和频率抽样法设计FIR滤波器的方法。

2. 实验内容及总结:1.滤波器结构:（1）IIR滤波器各种结构1、直接型结构例如直接型滤波器系统函数, 则有系数向量a=[1,a1,a2,a3],b=[b0,b1,b2], 利用:Y=filter[b,a,x]求信号x(n)通过此滤波器的输出。

2、由系统函数或差分方程求系统的二阶分式（含一阶分式）的级联结构将例如的系统函数重写为二阶分式节的级联型, 利用:[sos,G]=tf2sos(b,a)3、由二阶分式的级联结构转换成系统函数的直接结构是第二步的逆运算, 调用函数:[b,a] = sos2tf(sos)可以求得系数向量a,b, 从而得到H(z)4、由系统函数求部分分式展开（留数及其极点计算）即求z反变换的部分分式展开法, 利用:[r,p,c]=residuez(b,a)其中极点为p, 留数为r, 直接项系数为c。

5、由r,p,c求系统函数即第4步的逆运算, 利用:[b,a]=residuez(r,p,c)6、由直接型结构转换为并联型结构需开发函数:[C,B,A]=tf2par(b,a)其中, b,a为直接型的系数向量, C,B,A为并联型实系数向量, 基本思想是: 1.反复调用[r,p,c]=residuez(b,a)求出极点及留数；2.利用cplxpair函数把极点、留数对按复共轭极点-留数对, 实极点-留数对的顺序排列；3.开发cplxcomp函数, 保证极点和留数相互对应；4.调用[b,a]=residuez(r,p,c)计算并联二阶节的分子分母。

7、由并联型结构转换成直接型结构开发函数:[b,a]=par2tf(C,B,A)为[C,B,A]=tf2par(b,a)的逆函数。

DSP实验报告

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DSP实验报告⼀、综合实验内容和要求1. 实验⽬的(1) 学习掌握CCS3.3编译器的使⽤；(2) 通过实验学习掌握TMS320F28335的GPIO ，浮点计算； (3) 学习并掌握A/D 模块的使⽤⽅法；(4) 学习并掌握中断⽅式和查询⽅式的串⼝通信； (5) 学习并掌握28335DSP 的定时器相关的设置与运⽤； (6) 学习信号时域分析的⽅法，了解相关波形参数的计算⽅法； (7) 了解数字滤波的⼀些基本⽅法； (8) 学习数码管的驱动及运⽤。

(9) 学习MATLAB 串⼝以及画图的运⽤。

2. 实验设计内容与要求：(1) 对给定的周期波形信号采⽤TI 公司的TMS320F28335DSP ，利⽤试验箱上的相关资源计算出波形的周期T ，波形的有效值rms V ，平均值avg V 。

其中，有效值和平均值的计算公式(数字量的离散公式)如下：rms V =1()NavgiV u i N=∑式中N 为⼀个周期采样点数，()u i 为采样序列中的第i 个采样点。

(2) 通过算法计算出波形的有效值和平均值，利⽤串⼝通信把测得的数据发送到串⼝助⼿查看，或者在MATLAB 上编写上位机程序，把发送的数据在MATLAB 上画出来。

(3) 把测得的数据实时显⽰在数码管上。

⼆、硬件电路图1为试验系统的硬件图，硬件电路主要包括TMS320F28335DSP 实验箱，SEED-XDS510仿真器，数码管，SCI,信号发⽣器，电脑，串⼝线等。

图1 硬件电路图三、实验原理本试验主要是通过程序去测量⼀个周期波形的有效值、平均值、峰值等相关参数。

计算离散数据的有效值可⽤公式rms V =平均值可⽤公式1()N avgiV u i N=∑。

所以⾸先需要测出波形的周期，然后确定每个周期需要采样的点数N ，最后去计算平均值和有效值。

v mv 1图2 理想输⼊采样波形如图2所⽰为⼀个正弦输⼊波形，m V 为输⼊波形的峰值，1V 是介于0~ m V 的⼀个值。

DSP实验报告_6

DSP实验报告_6

实验一: 闪灯实验熟悉DSP 软硬件测试系统实验目的1.了解SHARC 系列高性能数字信号处理器的程序开发过程和编程语言；2.熟悉集成开发工具VisualDSP++, 学会使用VisualDSP++进行SHARC 系列ADSP 的程序开发、编译与调试；3.掌握SHARC 系列ADSP 的程序加载设计和加载过程。

实验内容利用波形产生信号板, 结合FPGA 编程技术和程序编程器, 编写测试ADSP21065L 和FPGA 之间硬件连接的应用程序, 同时完成应用程序的加载和脱机操作, 在信号指示灯“HL2”上产生可调周期的脉冲信号, “点亮”与“熄灭”指示灯HL2。

实验要求通过DSP 编程, 在其FLAG11引脚上模拟如下波形的周期信号:要求:(1) 500H T ms >,500L T ms >. (2) 并用示波器查看波形, 测量信号周期。

实验步骤1. 熟悉电路图, 清楚波形产生电路板ADSP21065L 与可编程FPGA 器件之间的连接关系；2. 编写FPGA 程序。

在FPGA 内部将ADSP21065L 的标志引脚FLAG11（引脚号26）设置为输出, 作为FPGA 的输入信号, 在FPGA 内部编程将该信号直接输出在发FPGA 的37引脚号上, 设置37引脚为输出信号, 驱动板上的HL2 LED 指示灯；3. 启动VisualDsp++4.5,选择project 工程选项菜单, 创建一个名称为Test.dpj 的工程文件, 选择处理器的型号为ADSP-21065L ；4．弹出一个对话框, 选择是否需要加入VDSP kernel ,选择“NO ”；5. 在工程中加入以下参考源文件:\exp1\test(boot)\ boot1.asm 和boot1.ldf 6．编译, 链接调试, 生成可执行文件。

7．运行程序, 可以看到波形发生电路板上的指示灯“HL2”不断闪动。

8. 利用示波器观测系统时钟,并测量产生信号的波形和周期。