基于mast语言的虚拟数字信号处理器

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1、第2期电源学报No.22011年3月JournalofPowerSupplyMar.2011基于MAST语言的虚拟数字信号处理器谢银银，裴雪军，康勇（华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074）摘要：数字信号处理器(DSP)是电力电子数字控制中必不可少的部件。针对传统的DSP应用系统设计周期长这一不足，论文利用Saber仿真软件自带的MAST语言编写了一个虚拟的数字信号处理器(DSP)模块。该模块可由CCS开发环境中的C程序控制，并模拟实际DSP的工作过程。文中以DSP中的事件管理器为例，介绍该虚拟模块的设计方法及工作原理，并在VC++中进行了程序设计。最后，在Sabe

2、r仿真环境中搭建了一个Buck电路及基于该虚拟DSP的控制系统。利用文中提出的方法，可大大缩短设计与调试周期。仿真与实验结果表明了该方法的有效性。关键词：Saber；MAST语言；电力电子电路；DSP中图分类号：TN911.72文献标志码：A文章编号：CN12-1420（2011）02-0012-06引言型。由于Saber软件中关于DSP芯片的仿真模块并不多，因此一般要用各种已有的分立模块搭建实现Saber[1]软件是一个功能强大的仿真软件，其仿DSP的功能。另外，注意到实际的系统是DSP控制真器采用的算法可极大地提高仿真计算收敛性，缩的离散数字系统，在仿真环境中调试完毕后，

3、还需短仿真时间。另外，Saber还提供了适合于建立混合要进行参数的离散化与编程实现，因此最终的实验仿真模型的硬件描述语言———MAST语言[2-5]，它不结果将与仿真结果有较大的误差。为此，需在Saber仅可以建立模拟元件的模型，还可以建立数字元件仿真环境中重新进行参数调整。如此反复，从而增的模型，包括电、机械、光和流体等，用户可以直接加了开发周期。建立满足自己需要的元件模型。相比MATLAB[6]，为了克服上述设计方案的缺点，人们提出了改Saber软件具有更丰富的器件库，支持多种分析，可进的设计方案，利用MATLAB强大的控制工具箱实考虑器件非理想因素，使得仿真结果更加真实

4、可现控制功能，充分利用了两者的优点而避免了各自信，因此在元件级的电路仿真领域得到了广泛应的缺点,文献[8]通过Saber与MATLAB进行联合仿用。在电力电子产品设计之初，若利用Saber仿真软真。如图1(b)所示，利用Saber组建主电路，利用件对电路及其控制进行仿真验证，可以及早地发现MATLAB组建控制电路；另外，利用Saber仿真软件电路设计中存在的问题，大大缩短开发周期。中提供的MAST编程语言，可以直接编程实现控制目前数字信号处理器（DSP）[7]已成为电力电子功能，或是以MAST语言为对外接口，进一步调用电路数字控制中的核心部件。然而，在利用Saber仿外部程序

5、（如C语言）来实现复杂的控制方案，如图真软件对DSP控制的电力电子系统进行仿真建模1(c)所示。这些改进方案避免了在Saber中用分立元的时候，存在若干问题。如图1(a)所示，首先需要在件搭建控制电路，因此大大缩短了建模和仿真时Saber仿真环境中搭建主电路与控制电路的仿真模间。然而，上述改进方案通用性不强（针对不同主电路要编写不同的控制程序），仿真调试完毕后仍需收稿日期：2010-11-17基金项目：国家自然科学基金重点项目(50737004)。离散化并需转换成DSP可运行的程序。作者简介：谢银银(1986-)，女，硕士研究生，主要从事大功率逆变器。为改进上述设计方案的缺点

6、，本文利用Saber裴雪军(1978-)，男，博士，副教授,专业研究方向为电力电子及其EMI技术。仿真软件自带的MAST语言编写了一个虚拟的数第2期谢银银，等：基于MAST语言的虚拟数字信号处理器13字信号处理器（DSP）模块。本文以DSP中的事件管法及工作原理。理器的实现与控制为例，说明该虚拟模块的设计方（a）（b）（c）图1传统的DSP应用系统设计流程1改进的DSP应用系统设计流程提出的不同的方法来代替。因此，设计者无法直接验证所设计的程序是否正确与有效。本节以Buck电路为例说明本文提出的电路仿为解决上述问题，本文提出的改进型仿真方法真方法。如图2（b）所示。BUCK主

7、电路仍然利用Saber自带如图2（a）所示，对于一个DSP控制的BUCK的模块来搭建；同时利用MAST语言进行编程，在电路，其包括了BUCK主电路和DSP控制电路两部Saber仿真环境中同时实现DSP中的A/D转换、事分。控制电路从BUCK主电路的输出电压中得到反件管理器的功能。注意到真正的DSP中的事件管理馈信号，通过DSP内部的A/D转换模块转化成数字器与A/D转换模块一旦设定后将以一定的模式进量，该数字量将作为PI调节器的输入，并通过一定行工作，因此这两个部件的功能利用MAST语言编的算法得到输出