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用TMS320LF2407和FPGA实现电能质量监测(2)

2017-04-23 01:10
导读:在进行FPGA设计中,为了节省器件的内部资源,其计算内核采用复用技术进行设计,其基本原理如图4所示。 在FFT运算中,一个蝶形运算单元和一组工作RA

在进行FPGA设计中,为了节省器件的内部资源,其计算内核采用复用技术进行设计,其基本原理如图4所示。

在FFT运算中,一个蝶形运算单元和一组工作RAM被重复使用,其中最重要的是FFT工作控制逻辑的实现。它主要完成从ADC采样数据保存区取出数据、向FFT工作RAM中写入和读取数据以及向FFT结果存放区存放结果等工作。

根据FFT运算的结果z=dinr jdini,计算各次谐波的系数(其中,dinr为结果的实路,dini为结果的虚部,。在进行开方运算时,若设计64M×13位长度的存储器进行查表计算,对于现有的可编程逻辑器件来说是很难实现的。因此,本次设计中采用了修正查表算法:将待开方的数据z=(dinr2 dini2)左移m次(m为偶数),直到其最高两位不全为0,此时z变为z1;取z1的高8位来查表(此时表长为2 8=256个字)得到t1;使用牛顿一次迭代公式t=(t1 z1/t1)/2,对t1进行修正得到t;最后将t右移m/2次,得到开方结果。实验证明,上述修正后的查表法误差在允许的范围内,对本系统来说是可行的。

在软件方面,为了提高芯片的性能及资源利用率,采用Quartus II 2.0t Synplify7.1。在Synplify中使用有效的代码,采取流水线设计、优化组合逻

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