基于快速傅立葉變換的在線電網(wǎng)諧波分析儀
2.3 按鍵、液晶接口電路
對于TMS320F2812處理器的外部擴(kuò)展總線(XINTF)映射到五個獨(dú)立的存儲空間。外部擴(kuò)展總線接口能夠配置各種參數(shù),能夠與眾多不同外部擴(kuò)展設(shè)備無縫接口。按鍵和液晶掛在DSP外擴(kuò)總線上,統(tǒng)一映射到外部擴(kuò)展總線尋址單元。對各外圍設(shè)備的操作等同于對外擴(kuò)存儲器的操作。
3 程序設(shè)計(jì)
3.1 快速傅立葉變換程序設(shè)計(jì)
整個FFT主要重復(fù)進(jìn)行蝶形運(yùn)算,而為了節(jié)省存儲空間,F(xiàn)FT算法都是采用所謂“同址計(jì)算”的方式,即把運(yùn)算結(jié)果放回到參加運(yùn)算的輸入數(shù)據(jù)的原存儲單元,而輸入序列和輸出序列互為“碼位倒置”。
該諧波分析儀要對電網(wǎng)2~31次工頻諧波進(jìn)行定量分析,根據(jù)香農(nóng)采樣定律,至少要對一個工頻周期信號采樣62個點(diǎn)。因此對一個工頻周期信號采樣64個點(diǎn),并將A/D轉(zhuǎn)換得到的電壓波形數(shù)據(jù)保存在一個全局?jǐn)?shù)組內(nèi)。采用64點(diǎn)FFT得到兩組參數(shù),再分別通過相應(yīng)的運(yùn)算即可以得到信號的振幅譜以及相位譜。
3.2 主程序設(shè)計(jì)
在主程序中,首先初始化DSP芯片各外設(shè)、初始化LCD顯示、分配中斷向量、開中斷、初始化看門狗(WDT)。然后在主進(jìn)程中,查詢A/D采樣計(jì)數(shù)器,當(dāng)數(shù)據(jù)滿64個時將它轉(zhuǎn)移到FFT輸入序列中,在轉(zhuǎn)移過程中禁止中斷,轉(zhuǎn)移完畢后FFT標(biāo)志位置1。再查詢FFT標(biāo)志位若滿足條件則調(diào)用FFT子程序,具體程序流程如圖6所示。
4 結(jié)論
實(shí)驗(yàn)室電網(wǎng)電壓頻譜如圖7所示。充分發(fā)揮各電路模塊的性能經(jīng)整體調(diào)試后,實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明FFT在線電網(wǎng)諧波分析性能良好。
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