DSP技術(shù)及應(yīng)用實驗指導(dǎo)手冊2014

1、實驗一 卷積運算一、實驗?zāi)康模?） 熟悉VisualDSP+集成開發(fā)調(diào)試環(huán)境的使用（2） VisualDSP+基本使用方法練習(xí)（3） 理解并調(diào)試卷積運算的編程實現(xiàn)二、實驗設(shè)備（1） 安裝VisualDSP+ (4.5以上)的PC機。三、實驗內(nèi)容及原理（1） 熟悉VisualDSP+的使用，主要內(nèi)容包括：創(chuàng)建、打開工程；編譯鏈接并執(zhí)行程序；設(shè)置斷點、觀察變量和寄存器值的變化。（2） 閱讀并調(diào)試卷積運算程序：對于離散線性時不變系統(tǒng)，設(shè)輸入為xmn，單位脈沖響應(yīng)為hmn，則系統(tǒng)的輸出ymn可表示為x與h的卷積，可用公式表示如下：（3）（4） 要求在VisualDSP+環(huán)境下對例程進行編譯運行、調(diào)試和

2、分析。四、實驗步驟第一部分：（1）創(chuàng)建一個工程（英文名），選擇BF533作為處理器：FileNewProject，選擇Standard Application類型，文件名自己定義，Next，處理器選Blackfin，處理器類型選BF533，Next，不選中Add template code to the application，其余采用缺省設(shè)置即可。（2）生成一個打印Hello DSP!的帶main函數(shù)的c文件，并加入工程中：FileNewFile，然后在編輯區(qū)編輯文件，然后保存到工程所在目錄。在工程名下的Source Files上點擊右鍵，選擇Add Files to folder，選中新創(chuàng)

3、建文件即可加入。（3）生成一個模擬器（simulator）型的Session：SessionNew Session ，選BF533作為處理器，Next，選Simulator，Next，選ADSP-BF533 ADSP-BF5xx Single Processor Simulator，F(xiàn)inish。然后選中其為當(dāng)前Session。（5）完成編譯、鏈接并執(zhí)行，觀察執(zhí)行結(jié)果（在輸出窗口打印出Hello DSP!）：ProjectBuild Project，等待斷點顯示在編輯區(qū)域，然后執(zhí)行DebugRun。第二部分：（1）在VisualDSP+下打開工程conv_2d_533.dpj（安裝路徑Blac

4、kfinExamplesNo Hardware Required2D Convolution (ASM)），（如果多個工程打開需將2D Convolution (ASM)設(shè)置為活動工程，在該工程名上點擊右鍵，選中Set As Active Project）。（2）利用菜單項Session-New Session，選擇ADSP-BF533 模擬器（Simulator）session。（3）執(zhí)行菜單項ProjectBuild Project（或用F7）編譯該項目，這將自動加載可執(zhí)行文件，程序會停在主程序的入口處。（4）執(zhí)行菜單項DebugRun（或用F5），程序執(zhí)行到程序末尾的斷點_lib_pro

5、g_term處，此時程序處于暫停狀態(tài)。（5）執(zhí)行菜單項ViewDebug WindowsImage Viewer ，打開Image Configuration窗口，按下圖分別對input和output分別進行配置，然后點擊OK。則在Image Viewer窗口可以觀察到輸入圖像與輸出圖像。 （6）執(zhí)行菜單項DebugReset，停止程序執(zhí)行。然后在重復(fù)第（3）步，接下來執(zhí)行RegisterCoreData Register File、RegisterCoreDAG Register、RegisterCoreP Register，打開寄存器窗口；再執(zhí)行ViewDebug WindowsExpre

6、ssions打開表達式計算窗口，添加input、output、buffer等變量以便觀察其值的變化。還可執(zhí)行MemoryBlackfin Memory來觀察內(nèi)存，在其輸入框中輸入input、buffer等即可看到其地址和內(nèi)容。（7）做好第六步的準備后，反復(fù)執(zhí)行DebugStep into（或F11鍵）進行單步執(zhí)行，注意觀察寄存器和變量的變化情況，理解每條語句的作用。五、實驗報告內(nèi)容要求（1）記下output的最終結(jié)果（2）記錄并解釋第31行到37行零開銷循環(huán)的執(zhí)行流程和作用（3）請描述input圖和output圖的區(qū)別，并結(jié)合33低通濾波算子解釋其原因。實驗二 44鍵盤實驗一、實驗?zāi)康模?）學(xué)

7、習(xí)鍵盤掃描原理，學(xué)習(xí)基于ADSP-BF53x 處理器的I/O擴展鍵盤程序設(shè)計方法。（2）理解并掌握ADSP的中斷處理機制二、實驗設(shè)備安裝了VisualDSP+軟件的PC機，VisualDSP+版本為4.5以上。ADSP_BF533_EZ_KIT_Lite實驗臺、DM-KIT-EXBSSK-BF533（DM-KIT-EXBSSK模塊、DM-KIT-EXBTFT模塊)、44鍵盤三、實驗內(nèi)容及原理實驗內(nèi)容：利用ADSP-BF53x 處理器EBIU 讀取 CPLD 內(nèi)部的鍵盤控制器鍵值寄存器，并將相應(yīng)的鍵值信息打印出來。實驗原理：BF53x 通過EBIU 接口和CPLD 連接，利用CPLD 在內(nèi)部設(shè)計

8、出鍵盤控制器，進行鍵值的行列掃描，將鍵值返回給鍵值寄存器，BF53x 通過讀取鍵值寄存器獲得鍵盤的鍵值，根據(jù)鍵值做相應(yīng)的處理。下圖是矩陣鍵盤的硬件連接圖，PA3PA0為行線輸入端，PA7PA4為列線輸出端，PA0-PA7全部接上拉電阻。PA7PA4向所有的列線分別且循環(huán)輸出低電平即0111，1011，1101，1110；讀取各行線PA3PA0的狀態(tài)，若行線狀態(tài)全為高電平，則表明無鍵按下，若行線狀態(tài)中有低電平，則表明有鍵按下。即：PA7PA4四條列掃描線在每次輸出低電平期間，同時讀取各行線PA3PA0的狀態(tài)，確定鍵值。例如：PA7PA4輸出1011，此時若讀取PA3PA0的狀態(tài)為1110，則表明

9、按鍵S2 被按下。將鍵盤8條掃描線與BF53x地址空間的0x203E0000相連接，對應(yīng)如下表（邏輯1表示高電平，邏輯0表示低電平）。在程序中不斷向該地址循環(huán)寫入0xfe,0xfd,0xfb,0xf7，經(jīng)短暫延時后，再讀取該地址的值。最后根據(jù)得到的值，判斷被按下的鍵四、實驗步驟（1）在DM-KIT-EXBSSK-BF5xx上插入44按鍵。（2）DM-KIT-EXBSSK-BF5xx采用內(nèi)部供電模式，直接為DM-KIT-CBBF53x上電。（3）運行VisualDSP+，根據(jù)實際情況，將DM-EDU-SSKBF53x板與VisualDSP+連接。（4）加載DM_BF53x_KEYBOARD.dp

10、j工程文件，建立Session（利用菜單項Session-New Session，選擇ADSP-BF533 EZ-KITLite），編譯并運行。（5）將44鍵盤接入DM-KIT-EXBSSK-BF53x上的鍵盤接口，編譯并運行。觀察輸出窗口的內(nèi)容。五、實驗報告內(nèi)容要求（1）記錄自己的按鍵09、AF對應(yīng)的輸出窗口對應(yīng)的輸出，并記錄程序中對應(yīng)行列掃描值（2）解釋函數(shù)Init_timer0_Interrupts中語句的功能實驗三 圖像采集與處理一、實驗?zāi)康模?）學(xué)習(xí)基于ADSP-BF533處理器PPI接口的CMOS圖像采集原理（2）理解并掌握ADSP中DMA配置及使用方法（3）設(shè)計圖像處理算法實現(xiàn)在

11、YUV顏色空間的圖像二值化。二、實驗設(shè)備安裝了VisualDSP+軟件的PC機，VisualDSP+版本為4.5以上ADSP_BF533_EZ_KIT_Lite實驗臺DM-KIT-EXBSSK-BF533（DM-KIT-EXBSSK模塊、DM-KIT-EXBCMOS-130mp模塊、DM-KIT-EXBTFT模塊)三、實驗內(nèi)容及原理利用ADSP-BF533處理器PPI總線接口單元與DM-KIT-EXBCMOS-130mp連接，通過對CMOS配置實現(xiàn)圖像采集和處理功能。系統(tǒng)整體框圖如下：系統(tǒng)硬件包括DM-KIT-EXBCMOS-130mp模塊，它能驅(qū)動三款CMOS攝相頭模組，分別為CN00303

12、R0FD0 30萬像素，CN01305Z3HH4 130萬像素，TGA 130V10 130萬像素，它們選用的圖像傳感器分別為PO3030K，PO3130D，OV9653。本實驗采用OmniVision公司的OV9653 圖像傳感器為核心的型號為TGA 130V10 的CMOS攝相頭模塊。OV9653 CMOS Sensor，輸出130萬像素，支持SXGA、VGA、QVGA、QQVGA、CIF、QCIF、QQCIF輸出模式；數(shù)據(jù)輸出格式：YCbCr4:2:2、YUV4:2:2、8Bit Bayer data、5:6:5RGB、5:5:5RGB、CCIR656；寄存器讀寫采用標準I2C總線結(jié)構(gòu)。

13、四、實驗步驟（1）將DM-KIT-EXBCMOS-130mp與DM-KIT-EXBSSK連接，CMOS模組朝向外側(cè)。（2）為DM-KIT-EXBSSK-BF533選擇合適的供電方式，為EZKIT上電。（3）運行VisualDSP+，根據(jù)實際情況，將EZKIT板與VisualDSP+連接。（4）加載DM_BF53x_CMOS_OV9653.dpj工程文件，編譯并運行，等待中斷。（5）產(chǎn)生中斷后會打印如圖，說明捕捉圖象成功。待打印出如圖信息后，選擇菜單欄中的Debug菜單下的Halt，將程序停下。（7）運行菜單項View-Debug Windows-Image viewer，彈出如下會話框，如下圖

14、設(shè)置，設(shè)置結(jié)束后點擊OK，在Image Viewer窗口觀察拍攝到的圖像。（8）（可選步驟）要采集1280*1024大小的圖片，把dm_bf5xx.h頭文件中的下面這段注釋掉的代碼還原，定義CAPTURE_MODE_SXGA。即將/#define CAPTURE_MODE_SXGA /定義攝像頭采集圖片的大小為1280*1024更改為：#define CAPTURE_MODE_SXGA /定義攝像頭采集圖片的大小為1280*1024（9）（可選步驟）重新Build程序（F7）并執(zhí)行（F5），產(chǎn)生中斷后會打印如下信息，說明捕捉圖象成功。選擇菜單欄中的Debug菜單下的Halt，將程序停下。（10）（可選步驟）運行菜單項View-Debug Windows-Image viewer ，彈出會話框，如下圖設(shè)置參數(shù)。設(shè)置完成后點擊OK，會在Image Viewer中觀察到拍攝的圖象。（11）在EX_INTERRUPT_HANDLER