5.3.3 程序实现优化

DSP 是根据时间片运行各个任务的，每个任务都有时间周期的限制，需要在

规定周期内完成运算，同时不能影响其他任务时间执行， 10 周期是最长的运行周

期，需各个任务在此期间都运行完成，才是完整的一次参数运算。因此，每个任

务运行时间最好比限制周期时间短为最佳，运算速度是 DSP 必须要保证。本文针

对这个前提对 DSP 程序设计进行了优化。

Upp 软中断中将数据进行数模转换过程中，有大量的除法运算，由于 DSP 一

次除法需几个周期，但可以一个周期完成一次乘法和加法，因此将此运算进行查

表计算，避免除法，加快了运算速度。其他程序设计处有类似除法运算也进行查

表、移位、乘法进行优化，充分利用 DSP 的运行优势加快程序执行。

200ms 任务主要完成谐波间谐波计算，由于需要计算 A 、 B 、 C 电压、电流 10

周期点数计算，计算量较大，为保证任务能够在 10 周期之内，对此任务进行了如

下几个方面的优化：

（ 1 ）旋转因子只计算一次，在 200ms 任务建立初期，计算出旋转因子并保存

在数组内，常驻与内存中， 200ms 任务执行时直接调用即可，避免每次执行此任务

时进行重复计算。

（ 2 ） DSP 硬件中有关于 FFT 实现， API 有相关调用，利用这一点将谐波间谐

波算法设计中分离出可以应用 FFT 的运算，利用 DSP 本身优势加快运算速度。

（ 3 ）但由于算法中涉及到类 DFT 运算，若果计算三相电压电流的所有点数，

计算时间对于主频为 300M 的 DSP 不够，而且对于基波频率为 50Hz 的输入，计算

频域为 0~12.8kHz ，步长为 5Hz 。而国标中以 5Hz 为间隔计算 0~2.5kHz 的频率点，

以 10Hz 为间隔计算 2.5k~9kHz 的频率点，针对国标中要求对算法进行择点计算优

化，节省了计算量，进行有效计算优化。

ARM 端界面的刷新时间一般为 200ms 或者 400ms 一次，最大传输数据量为

512*6*4=12288 个字节。 OMAPL138 主要有两类内存，片内 RAM 和 DDR ，片内

RAM 的读写速度比 DDR 速度快的多，因此 DSP 与 ARM 之间的通讯 DSPLINK

选择芯片片内 0x8000000~0x8001FFFF 的 128k 的共享 RAM ，内部空间大小足够传

递数据，故可以加快数据传输任务。

经过 CCS 编程测试各个任务的运行时间，通过设置断点测试优化时间。

执行一次 10ms 任务时间：有事件发生时 0.01598ms ；

执行一次 20ms 任务时间：约 1.5008ms ；

执行一次 200ms 任务时间：包含抢占，本函数头尾之间执行时间约 92.22519ms 。

由程序仿真检测时间可知，即使任务被抢占，每个任务也可在限制时间内完