[发明专利]DSP与FPGA/CPLD多维互联的控制方法

说明书

本发明提供了一种DSP与FPGA/CPLD多维互联的控制方法，该方法应用在包含数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件FPGA/CPLD芯片的控制器中，其中，DSP和FPGA/CPLD之间通过外部存储器拓展Xintf接口或者通用输入/输出GPIO接口进行数据交换；所述DSP，用于进行外部信号的采样，以及对外部信号进行模数转换、数据运算和处理，并将计算好的占空比数据传递给FPGA/CPLD；所述FPGA/CPLD，用于根据接收到的占空比数据，产生脉宽调制PWM信号。本发明中的控制器的具有很强的通用性和扩展性，分工明确，功能和动作协调同步，能满足各种电力电子及电机系统控制的需求。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)与现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件(Programmable GateArray/Complex Programmable Logic Device，FPGA/CPLD)多维互联的控制方法。

背景技术

随着功率等级、拓扑结构以及应用领域的快速发展，电力电子装置对其控制器的运算速度、保护能力、可拓展性、以及脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号输出等方面的性能要求越来越高。

传统的基于DSP单芯片的控制器架构，由于其扩展性、通用性、接口数量等方面的限制，已越来越难满足现代电力电子装置的需求。而现有的基于DSP和FPGA/CPLD多芯片的控制器架构，虽然通过FPGA/CPLD极大扩展了DSP的输入输出能力，但还存在芯片间数据交换较少、较慢，芯片间分工不合理，实现功能不同步，保护动作不协调等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种DSP与FPGA/CPLD多维互联的控制方法。

根据本发明提供的DSP与FPGA/CPLD多维互联的控制方法，应用在包含数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件FPGA/CPLD芯片的控制器中，其中：

DSP和FPGA/CPLD之间通过外部存储器拓展Xintf接口或者通用输入/输出GPIO接口进行数据交换；

当控制对象发生故障时，FPGA/CPLD的IO接口接收到故障检测电路产生的故障信号，所述FPGA/CPLD封锁脉宽调制PWM输出，并将封锁信号通过另外的IO口传递给DSP；

当DSP检测到采样数据异常，或者接收到FPGA/CPLD传来的封锁信号时，DSP执行保护程序及相应动作，所述保护程序用于保护被控对象的安全运行；

DSP中的采样运算计数器和FPGA/CPLD中的PWM计数器相位同步，且两计数器周期之间的倍数关系可以设定为不同值。

可选地，所述DSP，用于进行外部信号的采样，以及对采样信号进行模数转换、数据运算和处理，并将计算好的占空比数据传递给FPGA/CPLD；

所述FPGA/CPLD，用于根据接收到的占空比数据产生脉宽调制PWM信号，并对外部故障检测电路输入的故障信号进行逻辑运算和处理。

可选地，所述DSP和FPGA/CPLD之间通过外部存储器拓展Xintf接口或者通用输入/输出GPIO接口进行数据交换，包括：

在DSP含有Xintf接口时，则配置DSP中的Xintf接口状态，同时配置FPGA/CPLD中与Xintf接口相连的若干IO口以及相应的内部寄存器，按照Xintf的地址、数据、控制总线和通讯协议进行DSP和FPGA/CPLD之间的数据交换；