基于DSP的跟踪频率变化的交流有样技术

基于DSP的跟踪频率变化的交流有样技术

基于DSP的跟踪频率变化的交流有样技术
摘要：在电力系统交流采样系统中，经常要测量电网频率，再根据频率/周期的变化调整
采样周期。本文在简单分析TMS320F240片内定时器、捕获器的使用原理后，提出一种全
新的跟踪频率变化的交流采样技术。
    关键词：交流采样 频率变化 DSP TMS320F240
在交流采样系统中，通常是一个周波采样64点或128点的电量值，然后对这些数据进
行处理。如果电网频率恒定，则采样间隔t=T/N(T为周期，N为采样点)，而电网的频率通
常有一定的波动，所以要不断调整采样间隔。
在单片机系统中，一般采用过零触发电路和单片机的外部中断来检测电量周波的开始
和结束时间，再利用内部定时器计算出周期和采样间隔，在采样间隔定时中断程序中启
动一次采亲。这种方案有两个缺点：其一，电路实现复杂；其二，精度不高，因为要考
虑中断能否实时响应。过零触发电路产生的中断响应具有不确定性。
我们在使用TMS320F240
DSP开发交流采样系统时，巧妙地利用该款DSP的定时器、捕获器和不中屏蔽中断（NMI）
实现了跟踪频率变化的交流采样。
1 NMI中断、定时器、捕获器的简单分析
（1）NMI中断
TMS320F24X系列有一个不可屏蔽中断（NMI）引脚。当该引脚有跳变信号时（可编程
为上升沿或下降沿触发），立即进入中断程序，可以用于紧急事件的处理。本文中用于
跟踪被测电量的频率。
（2）定时器介绍
TMS320F240有3个通用定时器，每个通用定时器有6种计数方式：①停止/保持模式，模
式0；②单增计数模式，模式1；③连续增计数模式，模式2；④定向增/减计数模式，模式3
；⑤单增/减计数模式，模式4；⑥连续增/减计数模式，模式5。
设fc是CPU的时钟频率，则定时时间t=脉冲个数/（fc/分频系数），脉冲个数与定