DSP+FPGA的并行通信在PWM中的應用

左兆文

摘要：目前電力電子系統中，利用DSP完成電力電力開關管的占空比的計算，而FPGA完成PWM移相任務逐漸成為趨勢。本文介紹了DSP和FPGA的并行通信方式。并行方法利用DSP的外部數據總線（XINTF）與FPGA連接。文中給出了并行通信軟件實現的流程圖，并對FPGA通信程序進行了仿真。通過仿真以及實驗，驗證了并行通信方法的優勢。

關鍵詞：外部數據總線;FPGA;并行通信

在電力電子領域中，采用DSP芯片作為主處理器，可以實現數模轉換，時基任務等，充分發揮了DSP在數字信號處理方面的優勢[1]。而利用FPGA作為從控制芯片，接收來自DSP的發送的調制波信號，主要實現了產生多路PWM的功能，從而解決了DSP功能引腳數量不足的劣勢[2][3]。目前大多數文獻都沒有對DSP和FPGA的通信給出在電力電子領域應用的具體方法。

針對上述問題，本文使用TMS320F2812芯片，實現其與FPGA之間的并行通信。由于控制精度的要求，DSP每次發送的數據都為16位二進制數。在并行通信中，利用外部數據總線，將16位數據同時發送，并等待1usFPGA讀數據。最后，通過仿真以及實驗驗證了并行通信方法的正確性以及準確性，并總結并行方法的優勢[4-5]。

一、并行通信的硬件和軟件設計

（一）硬件設計

TMS320F2812DSP芯片有16位XINTF數據總線XD[0～15]，通常用于擴展SRAM、Flash、ADC模塊等。XINTF是F2812與外部設備通信的重要接口。外部設備不能控制F2812的外部接口信號線，只能讀取、判斷信號線的狀態，來進行相應的操作。在系統的控制芯片中，將外擴數據總線與FPGA的用戶自定義I/O管腳連接，用于實現數據的并行發送。同時選擇DSP的與FPGA相連接的GPIO引腳，作為FPGA接收數據的控制信號發送口。……