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研究现状DSP芯片功能强大，它不仅有强大的实时信息处理能力，而且还集成了众多控制器外设功能，能很好地适应和控制各种不同的控制系统[2]。DSP芯片产生的PWM信号是一种周期和占空比均可变的脉宽调制信号，使用DSP芯片的PWM通道通过设计电路实现D/A转换功能，可以简化系统结构，同时达到工程应用的精度要求，具有一定的实用价值。
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目前，对采用PWM信号实现D/A转换功能的研究是一个热门方向，主要分为以下两个方面：一方面是对硬件电路的研究，如DSP芯片本身的工作原理，滤波器，功率放大器等。另一方面是对转换电路的软件程序和编程算法的研究。向先波[3]对如何使用PWM信号实现D/A功能做了介绍：通过低通滤波器将PWM信号的高次谐波分量滤除，保留低频的直流分量，即可得到不含交流分量的D/A输出信号。30077
1 硬件研究现状
对于典型的双T滤波电路，基于经典控制理论中闭环主导极点的概念，减少了对传递函数表达式的分析。直接通过双T滤波电路的仿真可以得到PWM信号的直流分量，并分析得到数模转换器DAC的转换速度和转换精度[4]。J.Hawksford[5]采用直接PWM映射技术，通过预补偿滤波器提高PWM的性能，同时解决了过载和失真等问题。通过将滤波器的预补偿和采样功能集于一体，免去了使用高阶采样数字滤波器，精简了DAC的结构。王德东等[6]研究了DSP的定时器在数模转换中的应用，对在D/A转换过程中定时器和中断的工作原理进行了详细的阐述，并通过仿真实验验证了理论的正确性。郭丽等[7]分析了采用PWM信号实现D/A功能的方法中电路结构对转换精度的影响，并通过详尽的分析和总结，得出了经该方法获得的D/A转换精度与电路结构及参数之间的关系，然后对使用F2812型DSP芯片得到的D/A信号精度做了具体计算，验证了该分析方法的正确性。韩少华等[8]使用DSP的多通道缓冲串行口McBSP，研究了高精度音频D/A转换的方法，并详细介绍了转换系统的硬件接口电路以及软件实现方法，这在智能语音应用领域有广阔的应用前景。论文网
2 软件研究现状
张立霞等[9]对基于DSP的数模转换系统进行了研究，将比较法，查表法和插值法相结合来产生正弦信号。吴桂清等[10]针对嵌入式应用中PWM方式DAC和独立DAC芯片选择问题，提出了一种创新的方法，该方法通过插值方式和多PWM组合方式来提高经PWM信号得到的D/A转换信号的精度，并分析了PWM信号频谱，给出了该方法中低通滤波器的设计方法。Sorin-Dan等[11]结合三角和PWM混合插值技术，将8位PWM和8位∑-Δ相结合，得到一种具有16位分辨率的高性能D/A转换器。
这两个研究方向的核心问题都是D/A转换精度的问题，理论上DSP芯片的D/A转换精度能够达到16位,但实际由于滤波电容的存在,必然伴随充、放电的过程，所以必然会产生误差[12]。影响D/A转换的主要误差有两个，一是通过滤波器的高次谐波产生的纹波，二是PWM信号的占空比分辨率[13]。当DSP的系统频率为150 MHz时，在产生100 kHz的PWM信号时，每个PWM周期包含了1500个系统时钟周期，其D/A转换的分辨率约为10位。当PWM信号的频率降低时，D/A转换的精度随之提高了，但同时也降低的高次谐波的频率，更多的高频谐波能够通过滤波器，从而影响D/A转换分辨率，因此需要综合考虑选择PWM信号的频率[14]。同时需要根据工程实际问题选取最适合的硬件电路以及软件算法。
2 开发现状
美国AMI公司于1978年发布了世界上第一款DSP芯片，当时该芯片内部还没有集成现代DSP需要的单周期乘法器，功能和结构都相当简单。1980年，NEC推出的μPD7720是第一款有乘法器的DSP芯片。之后的很多公司都陆续推出了众多款不同系列的DSP芯片。美国TI公司在1982年推出了其第一代真正意义上的DSP芯片，TMS32010，从此，DSP芯片才逐渐得到更广泛的应用。TI公司的产品简单易用，功能强大，性价比高，成为了目前世界上最广泛、最成功的DSP系列产品[15]。TI公司的产品种类众多，有实时控制处理器、高性能DSP、浮点型DSP、OMAP应用处理器等。本实验使用的F28235型DSP属于TMS320C2000型处理器平台的28x系列芯片，是具有高性能集成外设的32位处理器，可以执行多种复杂的控制算法。F28235芯片采用高性能静态CMOS技术，主频最高可达到150MHz；同时还有6通道DMA处理器，多达18路的PWM输出，16位或者32位的外部接口，可以寻址2MB×16位的地址范围，是最理想的单芯片控制方法。