时间：2023-03-30 11:34:49
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EDA技术的提出给整个电子设计行业带来了巨大的冲击，除了为行业的发展提供了技术和标准的依靠，更成为电子设计的巨大潮流。当前世界电子设计发达的国家和地区对于EDA技术的应用越来越普遍，EDA技术的应用方式和领域正得到不断地开发和扩展，在电子设计行业方兴未艾的我国更应该将EDA技术作为一个突破口，通过对EDA技术的应用研究和功能拓展来提升电子设计的水平和质量，使电子设计工作找到更为系统和科学的技术体系支撑，在普及和推广EDA技术的基础上，实现电子设计向更深的层次和更广的范围发展。
2EDA技术的优势
2.1EDA技术的应用范围广
当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程，EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流，实现无障碍编程，同时也会使编程具有更高的保密性。
2.2EDA技术的可靠性高
EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷，并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中，便于在电子设计中进行管理，有利于实现电子设计中对风险的有效控制，大大提升了电子设计的可靠性。
2.3EDA技术的普适性好
EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用，并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点，这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。
2.4EDA技术的效率高
EDA技术可以实现多任务并行，通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升，实现了对传统电子设计的超越，达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。
3EDA技术的流程
3.1EDA技术的源程序
EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译，形成规范的VHDL格式文件，这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制，在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理，一般检验图形或文字编辑的错漏。
3.2EDA技术的逻辑综合
通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘，该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作，其结果与功能基本保持一致。
3.3EDA技术的目标器件
逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等，在指定的目标器件中进行配置，产生下载文件，之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑，因此能够保证时序结果的精确性。
4EDA技术的应用
本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例，来阐述EDA技术应用的要点。
4.18255A端口及构造体说明
该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚，定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚，其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部，都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。
4.2构造体进程
构造体进程主要包括如下两个：一是，读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时，从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是，写进程工作就是在片选信号和写信号有效时，将总线上的数据信息写入到bus-out总线上，便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。
5结语
在新媒体时代的影响下，电子书籍的设计是科学技术与艺术语言相融合的产物，其在原有的文字、图像、色彩等视觉元素设计的基础上，融入了三维图像、交互设计、flas、音频、视频等动态立体图像表达形式，并通过音频播放功能，把文字信息以声音的形式有效、生动地传递给读者，使书籍真正营造出视、听、嗅、触、味五感于一体的阅读氛围。对于电子书籍教学与传统书籍相比较,对书籍设计如何体现“五感”有一个新的认识。“视”的体现：将传统书籍版式与动态技术结合，动静结合。“听”的体现：在电子书籍中融入听觉元素更好的传达信息的同时，提高了书籍听觉感染力。“触”的体现，从以往传统书籍对材料的触觉提升到以读者与书籍交互性设计和参与性，通过读者对屏幕的触摸或是鼠标的点击、拖动，运用动态图像使读者体会触觉的主动性。“嗅”与“味”的体现，电子书籍无法从食物的方面传达嗅觉，只有间接的从图像、色彩等视觉元素来刺激读者。总之，在电子书籍的教学中要强调书籍内涵艺术化、设计风格简约化、设计信息多元化、设计服务合理化的原则，贯穿到整个电子书籍设计的教学环节中去。
2对电子书籍设计课程教学模式的尝试
2.1培养模式的改革电子书籍的教学中以综合学科知识运用与新媒体技术结合的方式，改变单一教学模式，以开放式态度对待学生和教学。在电子书籍的内容采集阶段，提倡凸显个性化特征；在创意阶段，鼓励学生突破、创新；在电子书籍的制作阶段，以合理化运用新媒体技术为原则，将视听多媒体元素进行有效的编辑和安排。教师应把握学生在每一个阶段的学习，以不同阶段的要求对学生进行指导，不能一味追求新媒体技术带来的全新效果，而是要本着传统书籍技巧与电子书籍技术结合的方式，确立艺术与技术相结合的人才培养模式。
2.2电子书籍设计教学内容的设置优秀的电子书籍设计是以实用性、艺术性、文化性相结合的产物，教师在电子书籍设计的教学内容中需要注意以下几个方面：强调版式设计：在电子书籍教学中信息传达是电子书籍版面设计中的重点，虽然电子书籍不同于传统书籍的纸质媒介和形态，融合了音频视频以及图形图像为一体的心得表达形式，但是它的呈现，在读者阅读时，仍然以图形、文字、色彩为主要构成，所以将传统设计元素与视频、音频相结合的方式来传达信息。强调适量的设计元素，避免视觉混乱进行有序的设计，准确把握整体和部分的关系。提倡交互式设计：相较于传统书籍，电子书籍运用交互式技术使读者通过界面中的按钮、图标、菜单等交互式设置，来实现阅读的主动性，所以引导学生通过交互式设计来增加读者阅读的互动性、趣味性和主动性是电子书籍设计教学的重点，但在电子书籍中交互设计应当适度、合理，带动读者的参与，调动读者的阅读积极性。鼓励运用新技术：由于电子书籍中的媒体多元化，所以对于新技术（软硬件）的掌握与操作尤为重要，鼓励学生将新技术在电子书籍设计上进行运用，利用flas、视频音频、3D模拟虚拟空间等手法，使学生在电子书籍在个性风格和艺术表现上更为丰富，但这也是教学的难点与挑战，需要学生指导掌握综合知识与技术。在课题设置训练上：以网络上招标的电子书籍设计项目来作为学生训练项目，如：电子杂志、电子书刊、电子报纸等，而不是局限于虚拟课题设计，提升学生的设计能力和兴趣，引导学生结合市场的需求来创意，设计出优秀的电子书籍。
3教学中可能遇到的问题
目前电子书籍取得很大的进展，但是其发展时间还比较段，因此在电子书籍的设计中有很多元素都没有得到很好地利用或者设计，在电子书籍的设计中普遍存在粗放、缺乏艺术性以及优点表现不出来的现象，电子书籍通过屏幕的放大导致这种缺陷更加具有明显性，电子书籍的设计主要存在以下几方面的缺陷。首先电子书籍的设计出现设计零散的问题，电子书籍的组成元素包括文字、图片、音乐、视频、超链接以及互动等元素，包含大量的信息，这些元素若是没有很好得整合在一起必然会导致电子书的整体内涵下降，终将成为会被代替的单组作品形式。如一些文摘等的电子书封面的设计没有添加目录和链接，在视觉上导致这个设计存在很大的缺陷，对读者来说缺乏引导作者。又如一些电子书籍的内容往往不相关，内容多属于一种单独的作品形式，作品之间缺乏连续性，给读者的感觉就是编辑人员不认真工作，导致板面出现问题。在电子书的设计中有时会包含有各种视频以及游戏等多媒体元素，在设计中这些元素的添加没有依照电子书的整体风格进行添加，因此读者的视觉很容易分散，显得过于突兀。其次电子书籍在设计中出现很大的视觉无序性，在电子书的设计中很多都是没有版面规划，也不存在视觉引导，多种元素混合在一起，导致患者找不到目标而放弃阅读。如电子书籍的纸张变化需要通过文字和图片显示出来，若是变化的时间过长，而内容过少，必然会使读者的思维停滞，影响阅读质量。设计师若是不把文字以及图片等有效整合，对于长篇文章而言，很有可能失读者失去阅读兴趣。如在设计中长篇文章的翻阅设计采取简单的菜单方式阅读，增加了操作程序，读者的阅读兴趣大大减小。最后电子书的设计很多都是简单的复制，尤其是一些以文字为主的电子书籍，向PDF、txt以及Doc等格式的文件需要读者操作键盘捉着鼠标等实现翻页，虽然在设计中添加了一些元素，是文字能够改变形式，背景也能发生改变，但是整篇文章可以说没有采用一些多媒体等元素，缺乏人机互动的平台，仅仅是实体书籍的电子化形式，与实体书籍相比，没有太大的优越性。造成电子书籍设计的问题主要是因为设计人员对电子书的认识不够，其次电子书的设计人员很多都不是专业人士，本身并不存在很强的创作能力，最后设计人员在设计电子书的过程中往往受到传统书籍等的限制，无法突出电子书籍的影响。
二、电子书籍设计形式
电子书籍的世界同传统印刷书籍相同也需要经过栏目创意、素材加工以及版面设计等阶段，传统书籍的设计仅仅包括了文本、板面以及封面等的设计，电子书籍设计与传统书籍设计相比少去了纸张、装订等的过程，在封面设计、色彩设计以及文字设计等方面还具备了新的特点和需求。
1.电子书籍封面的设计对于电子书籍来说封面同样是吸引读者视觉的重要部分，在设计中已不需要选取材料和印刷工艺等，电子书籍的封面在网络上往往需要下载后才能完全看到，因此在设计中一定要注意封面图片的效果，可以从以下几方面进行把握。首先封面设计需要好的立意，所谓立意是指封面读者对书籍内容获得理解和感受，在具体的设计中设计人员需要先熟悉书籍的内容、风格以及性质等，提炼与书籍相关的主题，使利益深化。封面设计需要去表现书籍的主题，还需要突破自身的限制，去联想扩大意境，使读者能够从封面中联想到更多的东西。艺术的美丽来源于情感，封面设计同样要具有非常强烈的感彩，使景语与情语连接在一起，激发读者的阅读欲望。封面设计的意境往往需要通过形象思维来进行完成，封面在设计中不能力考想象思维的规律，同时也不能脱离出书籍的内容凭空去创造意境。电子书籍封面意境的创造需要设计者能够创造出更加具有思想交流的画面。封面构图的设计是设计者意境的主要表现形式，只有深邃的立意才能通过构图表现出来，封面的构图设计想要表现出设计者的意境情感，需要符合以下几点，首先选取合理的平面构图，使整个封面构图的分割能够带来主题清晰层次分明的艺术效果。其次从经营位置上来说，我国传统画讲究经营位置和布势等，意思知识一定要处理好对立统一和局部和整体之间的关系，使整个画面能够呈现出每一的含义，并使画面的内容有各自独特的特点。在构图的设计中一定要注意调和统一，否则必然会影响封面的审美，在设计中和需要注意整体分散的作用，是内容色彩以及形式等完美的集中在构图中。第三封面构图的设计要主次分明，体现出整体设计观念的布局，对此要的内容能简则简，保留下来后作为主要形象的陪衬，突出封面设计的主题。色彩同样是体现书籍表现意境的重要因素，在封面设计中需要主义色彩的变化。封面意境的主题不仅仅需要形象来进行体现，还需要采取色彩进行搭配，与形象共同构成优美的旋律，在色彩的设计中需要注意以下几点内容，首先封面色彩的设计虽然处在从属地位，但必须符合书籍本身的特性，使封面构图显得庄重而不呆板。其次色彩封面设计中需要具有装饰性，注意色彩的色相、名都等的对比，利用颜色之间的调和突出封面主题，带给读者视觉上的美感。第三色彩设计要具有简约性，现代人们追求的是高效率、高速度的节奏，这些使人们的审美也发生了变化，色彩的设计也需要跟随这个不发，凝练各种色彩的搭配使用，达到更好的色彩效果。最后封面色彩的设计还需要具有象征意义，为读者的思维带来启迪作用，在设计中使色彩形成没得旋律。
2.电子书籍版式和色彩的设计对于传统书籍而言，电子书籍最大的不同之处是阅读的画面为电脑以及手机等数码工具的视频界面，电子书籍版式设计的构成要素主要包含了传统书籍的文字、色彩等，同时增加了一些新的动态构成要素等。电子书籍的版式设计往往需要有很多的电子按钮来进行组合形成，主要包括链接按钮、公共关系按钮以及互动式按钮等。其中链接按钮的主要作用是链接出版单位以及链接网站等，公共关系按钮主要是帮助读者更加快捷的实现电子书籍的阅读，互动式按钮是指读者发表评论等的场所。这些所有功能的产生实现都需要借助显示器达到，为给读者留下充足的舒缓空间，在电子书籍的版式设计中应留有空白区域。同时在电子书籍的设计中，版式设计应该更加得具有灵活性和生动性，电子书籍的页面设计往往会更加倾向于多媒体的设计，需要在页面合适的地方增加第四维空间，为读者带来书籍本身外的乐趣。在很多人的眼里，为达到吸引人的目的，电子书籍的色彩设计应该是丰富多彩的，比之传统书籍而言要丰富得多，这是因为新兴的视频媒介赋予了色彩很多新的生命。电子书籍有时需要通过视频等进行传输，通常采取的模式为RGB模式，在每个阶段中指定色彩，并进行和混合会搭配出约1670万种色彩，电子书籍在设计中的色彩选择有很大的选择余地。视频色彩模式的网页画面多是采用白色作为主色调，这主要是因为网络的一些原因。但是电子书籍不同于单纯网页的设计，首先其信息量要小于网页，因此可以考虑使用色彩进行弥补，另外RGB模式下色彩是通过自然发光来呈现，避免出现读者视觉疲劳的现象。
3.数字化图像和交互式的设计图像和图像是突出数字画艺术的主要表现形式，在网络中存在很多能够表现的形式，如数字的三维、动画以及虚拟现实等，以艺术字为例数字化的图像是很抽象的一种形式不仅仅具有传统图像所具有的功能，还具有一些时间特征，不停转换图像元素和位置。同时在电子书籍的设计中，使用群主要是网络上的人群，接受能力强，因此图像的设计为达到吸引人的目的，可以尽量的新颖，或者是采取一定的动态画面等。电子书籍的交换设计通常分为视觉设计师以及程序设计师等，这几种设计师必须完美的结合在一起，如视觉设计师整合视觉效果，交互式设计师设计读者的阅读空间等。交互环节是交互设计的核心，在设计中可以为读者设定书友论坛等内容，增加趣味性。最后在电子书籍的文字设计中文字的设计一定不能脱离于作品的风格特征，在设计中不仅仅要突出书名的个性色彩，还需要探寻文字的形态特征与组合的关系，设计出更加具有特色的文体，给读者视觉上的美感，封面的文字设计针对不同风格的书籍需要采取不同的设计方式，如针对儿童电子书而言，文字形式就尽可能的生活活泼，对于古典书籍而言，文字形式需要便显出古风古韵，给人以联想。
三、结束语
在高速数字电路设计技术的研究中,最为主要的研究点在于:
(1)高速数字电路信号的完整性;
(2)高速数字电路电源的设计两个方面。在本节中,笔者将进行系统的阐述,强化对高速数字电路设计的认识与研究。具体而言,主要在于以下几点内容:
1.1高速数字电路信号的完整性设计
在高速数字电路信号的完整性设计中,最主要的研究要点在于两个方面:一是不同电路信号网传输信号的干扰情况;二是不同信号在电路信号网中的相互干扰情况。也就是说,在电路信号的完整性中,信号干扰是最为关键的因素,无论是对于干扰问题,还是对于反射问题,都是高速数字电路信号完整性设计的研究要点。在理想状态之下,不同阻抗是相等的,存在相互匹配性。所以,在电路设计的过程中,要特别注意阻抗的控制,阻抗过小(过大)都会对线路中的电流及电压造成影响,进而形成信号干扰问题。当然,在高速数字电路的设计中,是很难以让临界阻抗与电路新城相互匹配的状态,这就强调,高速数字电路信号系统,应最可能的处于较为合适的状态,以最大程度上提高高速数字电路的信号质量。
1.2高速数字电路电源的设计
高速数字电路电源设计,是设计技术研究的重点内容之一。对于高速数字电路而言,需要大量的低电压元器件的应用,以更好地确保设计的需求。但是,低压元器件的应用,带来了一个问题,即电源稳定性受到一定的影响,造成电源设计问题的出现。因此,在实际的设计过程中,需要对高速数字电路电源设计作充分的考虑。在电源设计中“,电源完整性”是主要的关键因素,是指电源波形的质量。这一因素的影响主要表现为:
(1)瞬间电流产生过大,即在高速开关状态下,线路器件极易产生过大的瞬间电流;
(2)信号回路阻抗变大,即在电路之中,过多的电感以至于回路阻抗变大,进而产生一定影响。因此,在高速数字电路电源的设计中,最为理想的状态的设计就是在高速数字电路电源系统中,并不存在所谓的“阻抗”。这样一来,不仅不存在阻抗所带来的损耗,而且确保了系统中各电位的恒定,当然,在实际之中,理想状态的设计是不存在,电源系统所形成的干扰噪声,对高速数字电路系统的运行造成较大影响。于是乎,电路设计应对电源的电阻及电感做充分的设计考虑,提高高速数字电路设计的有效性。
2结语
1.1RF输出单元：输出滤波器是RF输出单元的主要器件，它主要影响发射机的无用发射性能，由于数字电视发射机的无用发射是连续的，因此必须采用带通滤波器。
1.2监控部分：数字电视的监控系统由五部分构成，主要包括传感器、微处理器和PC机等。它的主要作用就是对发射机的工作状态、信号传输、电视机故障处理等进行监控，以此保证发射机的稳定工作。
2数字电视发射机的技术与应用
2.1数字电视发射技术与模拟电视发射机技术。数字电视发射技术和模拟电视发射技术都是全固态、单通道发射，两者在大功率合成、供电系统、冷却系统、控制单元等技术上存在互通的关系，在设计理念上，两者都实现了设计的模块化、智能化、自动化、网络化特点，综上所述，数字电视发射机与模拟发射机存在很多相似之处。但是数字电视发射技术与模拟技术又存在着一定的差异性。数字电视发射技术在激励器方面采用了信道编码，这项技术是国标规定的内容，颁布国标之后，信道编码已经顺利解决了国标部分的问题，伴随着我国数字电视发射机技术的发展，中国厂商在发射机产品制造中解决了基带预矫正、平均功率、低相噪本振和单频网等技术难题，这些关键性技术难题的克服都离不开数字化技术水平的提高。
2.2调频广播发射的数字技术特点。数字化技术的发展使得调频广播的发射具备了以下特点：抗干扰能力强、信号稳定、电台频道变宽。调频广播的信号传播受到自然环境、工业生产活动、家用电器干扰等等因素的影响，诸多因素在信号传播过程中一旦一起参与进来就难以被分辨出来，调频收音机却可以通过限幅变化切除掉干扰信号。数字调频激励器的引入，使得调频广播发射机改进了同步指标，降低了传播过程中的噪音影响，使人们获得了更好的音频质量。数字音频信号传输节约了系统同步性用时，提高了系统调试和维护的工作强度。调频广播系统是一个全方位的信息传播平台，具有较大的社会实用性。随着科技的进步，数字化技术还会不断更新，数字化广播也会有更长足的发展和进步。
2.3数字微波通信技术。数字微波通过技术经过近半个世纪的发展，已经取得了一定的成绩，且在一段时期内是通信系统传输的主要方式之一，但是由于近年来各种信息传输技术的快速发展，如光纤技术、卫星技术等，使得微波技术进行了新的发展期，面临的挑战也更多。现代通信传输的三大支柱是卫星技术、光纤技术和数字微波通信技术。当前我国的广播电视领域，已经将光纤传播作为主要的信号传输方式，我国广电行业早已开展以光纤网络为基础的网络建设。光纤通信技术的特点是容量大、抗干扰能力强、损耗程度低，在广播电视信号的传输过程中基本不会受到中继引起的噪声影响，减少了接受信号延时较长的现象。光纤传播技术是高质量的视频和音频传输介质，它的传输效果非常理想化，逐步成为了直播或者远地传播最为主要的方式，也成为了广播电视城域网最稳定可靠的数字电视和数据传输链路。随着数字电视的不断普及，电视正在由给人们提供单项接收信息向双向互动方向发展，光纤传播技术在电视传播中的使用，扩展了传输的长度和宽度，还使电视传播具备了很强的信号质量，带动了广播电视技术的双向发展。综上所述，数字电视发射机技术不仅使数字电视行业得到了高效的发展，其在社会生活的各个领域中都发挥着重要的作用。
关键词：数字信号处理器；三电平；PWM整流器；功率因数校正
引言
三电平（ThreeLevel，TL）整流器是一种可用于高压大功率的PWM整流器，具有功率因数接近1，且开关电压应力比两电平减小一半的优点。文献[1]及[2]提到一种三电平Boost电路，用于对整流桥进行功率因数校正，但由于二极管整流电路的不可逆性，无法实现功率流的双向流动。文献[3]，[4]及[5]提到了几种三电平PWM整流器，尽管实现了三电平，但开关管上电压应力减少一半的优点没有实现。三电平整流器尽管比两电平整流器开关数量多，控制复杂，但?具有两电平整流器所不具备的特点：
1）电平数的增加使之具有更小的直流侧电压脉动和更佳的动态性能，在开关频率很低时，如300～500Hz就能满足对电流谐波的要求；
2）电平数的增加也使电源侧电流比两电平中的电流更接近正弦，且随着电平数的增加，正弦性越好，功率因数更高；
3）开关的增加也有利于降低开关管上的电压压应力，提高装置工作的稳定性，适用于对电压要求较高的场合。
1TL整流器工作原理
TL整流器主电路如图1所示，由8个开关管V11～V42组成三电平桥式电路。假定u1=u2=ud/2，则每只开关管将承担直流侧电压的一半。
以左半桥臂为例，1态时，当电流is为正值时，电流从A点流经VD11及VD12到输出端；当is为负值时，电流从A点流经V11及V12到输出端，因此，无论is为何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了电容C1被V11(VD11)短接。同理，在0态时，有uAG=0；在－1态时，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了电容C2被V22(VD22)短接。
右半桥臂原理类似，因此A及B端电压波形如图2所示，从而在交流侧电压uAB上产生五个电平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。
每个半桥均有三种工作状态，整个TL桥共有32=9个状态。分别如下：
状态0(1,1)开关管V11，V12，V31，V32开通，变换器交流侧电压uAB等于0，电容通过直流侧负载放电，线路电流is的大小随主电路电压us的变化而增加或减小。
状态1(1,0)开关管V11，V12，V32，V41开通，交流侧输入电压uAB等于ud/2，输入端电感电压等于us－u1。电容C1电压被正向(或反向)电流充电(u1<us，或放电us<u1)，C2通过直流侧负载放电。
状态2(1,－1)开关管V11，V12，V41，V42开通，输入电压uAB=ud，正向(或反向)电流对电容C1及C2充电(或放电)，由于输入电感电压反向，电流is逐渐减小。
状态3(0,1)开关管V12，V21，V31，V32开通，交流侧输入电压uAB等于－ud/2，输入电感上电压等于us＋u1。电容电压被正向(或反向)电流充电(或放电)。
状态4(0,0)开关管V12，V21，V32，V41开通，输入端电压为0，电容通过直流侧负载放电，线路电流is的大小随主电路电压us的变化而增加或减小。
状态5(0,－1)开关管V12，V21，V41，V42开通，交流侧电压为ud/2，正向(或反向)电流对电容C2充电(或放电)，电容C1通过负载电流放电。
状态6(－1,1)开关管V21，V22，V31，V32开通，uAB=－ud，正向(或反向)线电流对两个电容C1及C2充电(或放电)，由于升压电感电压正向，线电流将逐渐增加。
状态7(－1,0)开关管V21，V22，V32，V41开通，交流侧电压电平为－ud/2，正向(或反向)电流对电容C2充电(或放电)，电容C1通过负载电流放电。
状态8(－1,－1)开关管V21，V22，V41，V42开通，输入端电压为0，升压电感电压等于us，两个电容C1及C2均通过负载电流放电。电流is根据电压us的变化而增加(或减小)。
2硬件电路设计
从图2可以看出，在输入电压频率恒定的情况下，要在变换器交流侧产生一个三电平电压波形，输入电压一个周期内应定义两个操作范围：区域1和区域2，如图3所示。
在区域1，电压大于－ud/2，并且小于ud/2，在电压uAB上产生三个电平：－ud/2，0，ud/2。同理，在区域2，电压绝对值大于ud/2，并小于直流侧电压ud，在电压正半周期(或负半周期)上产生两个电平：ud/2和ud(或－ud/2和－ud)。相应电平的工作区域如表1所列。
表1相应电平的工作区域
工作区域
1
2
1
2
us>0
us<0
us>0
us<0
高电平
ud/2
ud
－ud/2
低电平
－ud/2
ud/2
－ud
为方便控制，这里定义两个控制变量SA及SB，其中
根据表1可以设计一个开关查询表，如表2所列，将其存储在DSP中，当进行实时控制时，便可根据输入电压、电流信号，从表中查询所需采取的开关策略。
表2查询表
SA
SB
V11
V12
V21
V22
V31
V32
V41
V42
uAB
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ud/2
1
－1
1
1
1
1
ud
1
1
1
1
1
－ud/2
1
1
1
1
－1
1
1
1
1
ud/2
－1
1
1
1
1
1
－ud
－1
1
1
1
1
－ud/2
－1
－1
1
1
1
1
整个控制系统以一片DSP为核心，控制框图如图4所示。
锁相环电路产生一个与电源电压同相位的单位正弦波形，ud的采样信号通过低速电压外环调节器进行调节，电流is的采样信号通过高速电流内环G1进行调节，电容C1端直流电压u1与电容C2端直流电压u2分别通过两个PI调节器进行调节，补偿环G2用于补偿两只电容电压的不平衡。
检测的线电流命令is与参考电流is＊比较，产生的电流误差信号送至电流内环G1，以跟踪电源电流变化，产生的线电流波形将与主电压同相位。
3软件设计
系统采用两个通用定时器GPT1及GPT2来产生周期性的CPU中断，其中GPT1用于PWM信号产生、ADC采样和高频电流环控制(20kHz)，GPT2用于低频电压环的控制(10kHz)，两者均采用连续升/降计数模式。低速电压环的采样时间为100μs，高速电流环采样时间为50μs。中断屏蔽寄存器IMR，EVIMRA和EVIMRB使GPT1在下降沿和特定周期产生中断，GPT2则仅在下降沿产生中断。
整个程序分为主程序模块、初始化模块、电流控制环计算模块、电压控制环计算模块、PWM信号产生模块等五大部份。程序流程如图5所示。
4仿真结果及实验
仿真参数如下：输入电压us交流220V，50Hz，输出功率1kW，开关管GTO，开关频率500Hz。整流状态和逆变状态下电源电压us、电源电流is、交流侧电压uAB波形分别如图6及图7所示。实验结果也证实了设计的正确性，在采用GTO管、开关频率较低（500Hz）时，输入侧电流波形仍然非常接近正弦，装置得到了接近1的功率因数，同时开关上的电压应力减少了一半。
目前，在数字电视机顶盒的设计过程中，对软件部分的需求变化日益增高。这些变化集中体现在用户界面、数字电视协议、业务功能、系统平台这四个方面。一般的业务功能除了搜台、播放、节目电子指南基本功能之外，还需要节目预约、前端检测等特定功能。每种功能的实现不仅需要基于特定的数字电视协议，包括欧洲的DVB、美国的ATSC、日本的ISDB等，也需要依赖特定的系统平台，根据客户的需求来设计不同的数据呈现方式和交互方式。为了迅速地应对这种需求变化，一般采用敏捷式开发模型，通过阶段性的迭代式开发，进行功能的扩展。在每个迭代过程中，为了实现软件的可修改性和软件模块的复用，提高软件开发效率，减少出错，本文综合地应用了几种基本的软件设计模式，针对用户交互、业务组织和数据解析等常见需求变化，实现了一种软件架构设计。
2软件架构总体设计
如图1所示，软件架构中所涉及的静态类包括几个类别，分别是：视图类(View)、控制器类(Controller)、模型类（DVBFilter)、业务类（DVBEpg)、工厂类（DVBFactory）、消息中心类（Noti?caction)和算法类（ConcreteStrategy)。这几种类的具体职能体现了以下基本设计模式的综合运用。
3MVC模式
MVC是一种复合设计模式，可以由几种基本设计模式组成，实现方式因应用场景各异，例如WEB应用、APP应用等。它的设计原则是将应用程序划分为三个层次：视图层、控制器层和模型层，并规定层次之间通信的方式，将数据从视图中分离出来，使得界面和数据可以单独开发，让表现不依赖数据。在架构设计中View会响应输入设备的操作，并描画自身(Draw())。由于某些视图类对描画性能有要求，所以可以直接缓存需要的数据(CacheViewData)；DVBFilter响应数据设备的请求，对得到的设备数据进行处理；Controller可以直接管理视图类和模型类，控制它们的生命周期和通信，也可以通过工厂类和业务类间接维护。由于视图类和模型类需要响应系统事件，所以对平台的依赖较大。因此，尽可能将逻辑处理放在控制类，便于重用。
4观察者模式
MVC模式的设计重点之一就是三种类之间的信息交互。控制类观察视图、模型的状态，对感兴趣的数据、状态变化进行处理。借鉴观察者模式的特点，本文提出一种更为灵活的消息驱动方式。消息中心可以分为两大类：应用层消息中心(Notifaction)和系统层消息中心(OSNotifaction)。后者又可以细分为两个子类：输入设备消息中心(InputNotifaction)和数据设备消息中心(DemuxNotifaction)。系统层消息中心依附于独立线程(threadID)，获取系统的事件(GetInfoFromOS())。视图类依据自身的特点需要关心某些外部输入设备的状态，例如鼠标或者触摸屏的点击；模型类则一般需要关心外部数据设备的状态，例如媒体流设备数据的就绪。因此，二者分别需要将自己作为观察者注册到对应的消息中心(Observer())。当有系统事件发生的时候，消息中心分别通过(NotifyWithEventType())和(NotifyWithTableType())进行通知，使得View可以执行(InputEventProcess())，DVBFilter可以执行(DataEventProcess())。在处理事件的过程中，如果需要对行为进行扩展，则需要向应用层消息中心发送特定消息(NotifyWithMessage())，让其观察者即控制类进行处理(BehaviourFunctionForView())、(BehaviourFunctionForModel())，完成视图类和模型类之间的通信；通过（DataSourceFromModel())完成其间的数据转化。
5抽象工厂模式
控制类负责对业务进行建模，根据不同的协议创建不同的功能模块，它属于两个维度的变化。可以选择抽象工厂模式构建业务对象层次。抽象工厂模式用于创建两个维度的产品线。抽象工厂代表了特定的协议类型，(DVBabstractFactory)制定具体工厂(DVBFactory)可以生产的DVB协议产品类型。(DemuxNotifaction())创建该协议的数据设备消息中心(DVBDemuxNotifaction)，(Epg())创建该协议的EPG业务类(DVBEpg)。业务类则负责各种模型类的建立和维护。控制类根据应用对协议的选择，创建具体工厂，一种协议只有一个工厂，遵循单例模式。具体工厂实现每个具体产品的创建。产品的创建细节和工厂方法绑定。具体产品的协议特性由抽象产品决定(DVBabstractProduct)。这种设计让具体工厂和具体产品紧耦合，工厂方法的个数和具体产品数目相同，但是为了遵循开闭原则，一般适用于产品类型固定的情况。
6模板模式和策略模式
工厂类完成业务功能的创建。业务功能的创建过程中指定需要收取哪些数据，即创建哪些模型。由于机顶盒厂商对应用的需求不同，即使在同一种协议标准下，对数据的格式定义也不尽相同，例如某些自定义私有数据，自定义私有描述符。为了解决上述问题，提供良好的扩展性，将模板模式和策略模式相结合，达到在统一的解析架构之中对可变的部分进行分离的效果。模型类DVBFilter由业务类DVBEpg创建并维护，负责数据的收集和解析。一种业务类可以包括多个模型类，去收集数据格式特定的表。模型类通过(ProcessData())对数据中心获取的原生表数据(TableData)进行解析，形成视图类需要的数据(ViewNeedData)。解析的过程包括解析头部(ParseHead())和描述符(DescriptorProcess())两个固定部分，是一个算法模板函数。不同的模型类由于数据格式的迥异，对这两个部分的实现可能都不一样，所以具体模型可以根据需要重载这些方法。(Filter4e)就是解析DVB协议中数据格式为4e的EIT表。对于同一种模型类，头部解析是固定的，描述符的解析是可变的。这种变化体现在描述符的种类和数目不同，但是解析的骨架结构固定。因此，可以设计有限个策略算法(StrategyA和StrategyB)，每个策略都会解析一定类型的描述符(DescriptorProcess())。如果表1：架构对需求的变化表变化类型变化内容架构修改内容架构修改层次视图样式组成视图的元素以及布局视图对触点位置的计算方式InputEventProcess视图行为视图对事件的响应方式，对数据格式的转化方式重写控制器的响应方式1.BehaviourFunctionForView2.DataSourceFromModel协议增加业务功能添加增加协议工厂类，包括工厂的产品结构层次1.工厂类2.业务类业务逻辑改变业务处理流程需要的表的类型，表的收取策略、以及表之间的关系1.业务类2.DataEventProcess3.BehaviourFunctionForModel数据描述符增加1.私有描述符的添加2.业务处理内容变化业务处理过程中需要对新增加的数据进行处理1.业务类2.数据类解析的类型需要改变，可以通过具体策略算法重载(ConcreteStrategy)。7架构对需求变化的处理由于软件需求变化的要求不同，对架构的修改程度也不同。表1是对需求变化的假设和架构相应做出的修改方案。从修改结果可以看出，按照对架构内容的修改程度的不同，由低到高可以分为函数和类两个层次。不难看出这种软件架构可以让因需求变化而作出的修改尽可能遵循开闭原则，所修改的内容耦合性底，使得功能扩展具备插件化，降低每次修改对整个软件维护的影响，提高了迭代开发的效率。
7结语
