DSP應(yīng)用實(shí)驗(yàn)講義課件

1、DSP應(yīng)用實(shí)驗(yàn)講義前 言DSP應(yīng)用是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，也是一門實(shí)驗(yàn)性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，它除了課堂理論學(xué)習(xí)外，還需要實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié)與之配合，否則學(xué)習(xí)效果會(huì)受到很大的影響。因此，為了提高我校DSP應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平，針對(duì)我院采用的SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，編寫了本實(shí)驗(yàn)講義。課程實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生閱讀資料，安裝、調(diào)試和操作儀器、設(shè)備，觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等各方面綜合能力，以及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和加深對(duì)理論知識(shí)的理解、拓展知識(shí)面的重要手段。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深化對(duì)DSP芯片和器件原理及其應(yīng)用的理解，增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力，為以后走向工作崗位打下扎

2、實(shí)的基礎(chǔ)。本講義共編寫了五實(shí)驗(yàn)，要綜合所學(xué)的數(shù)字信號(hào)處理理論、匯編語言編程和C語言編程等課程知識(shí)，通過多個(gè)單元模塊程序的編寫與運(yùn)行，讓學(xué)生加深了解DSP芯片的工作原理，從整體上掌握DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。由于條件限制及編寫水平有限，書中難免還存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望能在實(shí)驗(yàn)過程中得到逐步完善。編 著 者二一二年十二月目 錄實(shí)驗(yàn)一 CCS軟件與DSP存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 硬件中斷系統(tǒng)及控制綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三 A/D數(shù)據(jù)采集及虛擬示波實(shí)驗(yàn)（S1）實(shí)驗(yàn)三 D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換及波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)（S2）實(shí)驗(yàn)四 語音錄放應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)附錄一 SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹附錄二 CCS簡(jiǎn)單程序編寫示例實(shí)驗(yàn)一 CCS軟件與DS

3、P存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉DSP硬件仿真系統(tǒng)的使用與設(shè)置（2）熟悉CCS軟件開發(fā)環(huán)境的使用與設(shè)置（3）通過簡(jiǎn)單示例程序，了解DSP器件的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)（Window98/2000）；SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（仿真器）；CCS軟件開發(fā)環(huán)境；三、實(shí)驗(yàn)原理硬件仿真器是DSP系統(tǒng)開發(fā)的必備工具，它是采用邊界掃描技術(shù)（JTAG）和DSP芯片通過JTAG口相連接，實(shí)現(xiàn)了PC主機(jī)對(duì)DSP芯片的完全檢測(cè)和控制，這樣就可以利用相應(yīng)的軟件（CCS，code composer studio）進(jìn)行在線調(diào)試開發(fā)工作。CCS軟件安裝完后，需要配置好相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序才能使用。如果所使

4、用的應(yīng)用平臺(tái)CCS自身不支持，則需要先安裝好此應(yīng)用平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)后，再進(jìn)行配置。軟硬件配置好后，就可以在CCS環(huán)境下開發(fā)應(yīng)用程序了。通過CCS5000的DSP仿真器對(duì)DSP進(jìn)行仿真，向DSP外擴(kuò)DRAM寫入數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)塊的移動(dòng)，其操作結(jié)果通過CCS5000仿真界面進(jìn)行觀察。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）硬件仿真器1、取出SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，注意實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上所有板卡都是左對(duì)齊。2、關(guān)閉PC機(jī)電源，用專用25芯并口電纜將PC機(jī)和仿真器連接好。3、開啟總電源（外殼右側(cè)），根據(jù)附錄一設(shè)置好相應(yīng)的跳線、開關(guān)，主要有： （1）MCU主板：±5V的電源開關(guān)往下?lián)芄╇姡婚_關(guān)J39往上撥選擇DSP工作； D

5、SP-JTAG接口用專用電纜與仿真器相連； （2）DSP系統(tǒng)小板：S1四個(gè)白色鍵往上撥供電； （3）CPLD配置小板：S9往下?lián)芄╇?；S10往下?lián)苓x擇MCU主板的數(shù)碼管工作；4、關(guān)閉電源，待CCS軟件開發(fā)環(huán)境設(shè)置好后再開啟。（二）CCS軟件開發(fā)環(huán)境1、CCS軟件安裝將CCS安裝光盤放入到光盤驅(qū)動(dòng)器中，運(yùn)行setup.exe，將CCS安裝在默認(rèn)的C盤ti目錄下。安裝完成后，在桌面會(huì)有“CCS 2 ('C5000)”和“Setup CCS 2 ('C5000)”兩個(gè)快捷方式圖標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)CCS應(yīng)用程序和CCS配置程序。2、CCS目標(biāo)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置打開CCS配置程序，可以看到系統(tǒng)

6、已經(jīng)默認(rèn)安裝有一些用于軟件模擬Simulator和硬件仿真Emulator的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置以及系統(tǒng)配置（見圖1），用戶可根據(jù)自己的使用情況進(jìn)行刪除取舍和添加安裝。圖1 CCS默認(rèn)的驅(qū)動(dòng)程序配置對(duì)于驅(qū)動(dòng)的刪除，只要在第二欄“Available Board/Simulator types”下相應(yīng)項(xiàng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Uninstall”即可。對(duì)于系統(tǒng)配置的刪除，只要在第一欄“System Configure”下相應(yīng)項(xiàng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Remove”即可。對(duì)于驅(qū)動(dòng)的添加，可以用第三欄的“Install a Device Driver”，選擇相應(yīng)的.dvr或.dll文件即可。對(duì)于系統(tǒng)配置的添加，要分兩

7、種情況。一種是系統(tǒng)自帶的如軟件模擬器C5402 Simulator、TI 原裝C5402 XDS510 Emulator等，則用第三欄的“Import a configure File”直接裝入即可；如果是用戶自定義的仿真器和目標(biāo)板，則要先安裝好驅(qū)動(dòng)，再進(jìn)行系統(tǒng)配置，下面以SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為例進(jìn)行說明。假設(shè)只要做C54xx軟件模擬實(shí)驗(yàn)和SZ-DSPII硬件仿真實(shí)驗(yàn)，則首先可以將系統(tǒng)中除“C54x Simulator()”外的選項(xiàng)都刪除，然后再添加安裝SZ-DSPII的驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)配置。第一步：在PC機(jī)上安裝/拷貝驅(qū)動(dòng)文件。點(diǎn)擊SZ-DSPII隨機(jī)安裝光盤下的“EPP EMULATOR”目

8、錄下的setup.exe進(jìn)行安裝，默認(rèn)安裝在C盤根目錄下，生成一個(gè)composer文件夾。第二步：給CCS安裝SZ-DSPII驅(qū)動(dòng)。點(diǎn)擊第三欄的Install a Device Driver，選擇c: composersdgo5xx32.dll。要注意這里的驅(qū)動(dòng)是.dll，而不是默認(rèn)的.dvr，所以要先改變后綴名才能看到（見圖2）。圖2 SZ-DSPII驅(qū)動(dòng)的選擇第三步：給CCS安裝SZ-DSPII配置。第二步安裝完成后，在Available Board/Simulator Type 一欄中會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)圖標(biāo)，首先把把該圖標(biāo)拖動(dòng)到第一欄System Configuration中，這時(shí)出現(xiàn)Bo

9、ard Properties對(duì)話框。（1）在Board Name &Data File欄中，點(diǎn)擊NEXT；（2）進(jìn)入Board Properties頁(yè)，會(huì)顯示板卡的I/O口值，將I/O口值修改為與BIOS中設(shè)置值匹配，如0x378（圖3），再點(diǎn)擊NEXT；圖3 Board Properties對(duì)話框（3）在Processor Configuration窗中，在Available Processor進(jìn)行選擇然后，點(diǎn)擊Add Single，對(duì)話框右邊出現(xiàn)CPU-1圖標(biāo)（圖4），再點(diǎn)擊NEXT；圖4 Add Single添加CPU（4）安裝Startup GEL File(s)，選擇安裝目錄

10、下ccgelc5402.gel即可（圖5）。圖5 安裝GEL文件（4）Finish,Code Composer Studio Setup程序，選擇保存。再重新啟動(dòng)PC機(jī)，按住DEL鍵進(jìn)入BIOS，在Integrated Peripherals欄下的Parallel Port Mode（并口模式）由SPP改為EPP方式。至此設(shè)置成功！3、CCS軟件的運(yùn)行首先開啟硬件實(shí)驗(yàn)箱電源，然后點(diǎn)擊PC機(jī)桌面CCS 2 ('C5000)圖標(biāo)，當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)的配置時(shí)，則會(huì)直接進(jìn)入CCS界面；若有多個(gè)，則會(huì)先進(jìn)入圖6的界面，讓用戶自己選擇使用哪一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)。這里選擇第二項(xiàng)“sdgo5xx32/CP

11、U_1”，然后即可進(jìn)入CCS硬件仿真環(huán)境。圖6 CCS目標(biāo)系統(tǒng)配置選擇當(dāng)成功進(jìn)入CCS界面，沒出現(xiàn)任何錯(cuò)誤提示，那么恭喜你！你已經(jīng)成功完成了軟硬件安裝。但是要注意，如果硬件目標(biāo)系統(tǒng)沒有開啟電源，或者JTAG連接線不正確，沒有與PC機(jī)正常通信，則會(huì)圖7的警告信息。所以一定要先開啟硬件實(shí)驗(yàn)箱電源，再啟動(dòng)CCS。圖7 硬件目標(biāo)系統(tǒng)沒有正確連接的警告信息注意，所有實(shí)驗(yàn)（包括軟件模擬和硬件仿真）都要求，在LOAD裝載程序前，先做CPU的復(fù)位和初始化工作，這下載后才能正常運(yùn)行。即點(diǎn)擊GEL菜單選擇C54x，選擇CPU_Reset，然后再在同一菜單里選擇C5416_Init（圖8）。如果GEL目錄下沒有這個(gè)

12、選項(xiàng)，則說明前面系統(tǒng)配置時(shí)GEL文件添加是錯(cuò)誤的。圖8 CPU的復(fù)位和初始化4、CCS存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)程序關(guān)于CCS軟件的使用和程序文件的編譯、連接、下載和運(yùn)行請(qǐng)參考附錄二和CCS幫助。（1）啟動(dòng)CCS，編寫實(shí)驗(yàn)程序代碼，進(jìn)行編譯并加載到DSP中。典型的CMD文件MEMORYPAGE 0:VECS:origin = 0xff80,length = 0x80PROG:origin = 0x1000,length = 0x1000PAGE 1:DATA:origin = 0x2000,length = 0x1000STACK:origin = 0x3000,length = 0x1000SECTIONS

13、.vectors:>VECS PAGE 0.text:>PROG PAGE 0.data:>DATA PAGE 1.stack:>STACK PAGE 1* 存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn) *.title "ex2".global reset,_c_int00.mmregs.def _c_int00DAT0.set00HDAT1.set01HDDAT0.set2002HDDAT1.set2003H.sect ".vectors"中斷向量表reset:B _c_int00;復(fù)位向量NOPNOP.space 4*126.textDELAY.macro C

14、OUNTSTM COUNT,BRCRPTB delay?NOPNOPNOPNOPdelay?:NOP.endmc_int00:LD #40h,DP;置數(shù)據(jù)頁(yè)為2000h207FhSTM #3000h,SP ;置堆棧指針SSBX INTM ;禁止中斷STM #07FFFh,SWWSR;置外部等待時(shí)間bk1: ST #1111h,DAT0;立即數(shù)尋址ST #2222h,*(DDAT1)NOPNOPNOPbk2: MVDK DAT0,DDAT0;絕對(duì)地址(dmad)尋址MVKD DDAT1,DAT1NOPNOPNOPbk11:B _c_int00.end（2）采用單步運(yùn)行程序（F8）或執(zhí)行到光標(biāo)處（

15、CTRL+F10），并打開內(nèi)存觀察窗口，觀察其運(yùn)算結(jié)果。要特別注意的是，由于510類型仿真器不支持實(shí)時(shí)仿真以及DSP的流水線操作，使得執(zhí)行顯示的結(jié)果比實(shí)際的要慢4個(gè)周期，即12條指令。從CMD文件中可以看出，DATA數(shù)據(jù)段是從0x2000地址處開始的，那么打開內(nèi)存觀察窗口（view/memory）：在Address一欄中輸入0x200，F(xiàn)ormat一欄中選擇“Hex-TI Style”，然后點(diǎn)擊“OK”即可看到運(yùn)算結(jié)果在地址為0x2000中的數(shù)據(jù)，觀察前面四個(gè)數(shù)據(jù)的變換。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 CCS軟件模擬和硬件仿真的使用2、 存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)程序及運(yùn)行結(jié)果3、 思考：如何實(shí)現(xiàn)用C語言編寫一個(gè)對(duì)可用

16、數(shù)據(jù)內(nèi)存清零程序？如何將程序存儲(chǔ)器其中某一起始地址的0x100個(gè)字復(fù)制到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的0x4000為起始地址的空間中？實(shí)驗(yàn)二 硬件中斷系統(tǒng)及控制綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉DSP器件外部中斷和定時(shí)器中斷的使用以及中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)方法2、掌握DSP器件中斷向量表的劃分以及空間的保留3、掌握DSP器件I/O口訪問原理，模擬交通信號(hào)的控制，初步了解DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)（Window98/2000）；SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（仿真器）；CCS軟件開發(fā)環(huán)境；三、實(shí)驗(yàn)原理1、 交通燈模塊硬件連接原理圖此模塊既可以由DSP控制，也可以由單片機(jī)控制，同時(shí)還可以由CPLD直接控制到達(dá)運(yùn)行結(jié)果。

17、DSP或單片機(jī)對(duì)圖中JTD1JTD8送數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)與JTD1JTD8相對(duì)應(yīng))，通過CPLD做邏輯，從而實(shí)現(xiàn)模擬交通燈的功能。2、實(shí)驗(yàn)框圖 高位數(shù)據(jù)D15¬D8的值與交通燈的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：01北綠02北紅04西綠08西紅10南綠20南紅40東綠80東紅3、DSP中斷向量表及中斷寄存器（1）中斷標(biāo)志寄存器（IFR），中斷屏蔽寄存器（IMR）： （2）中斷向量表4、交通燈控制流程 四、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）（1） 先將實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的船型開關(guān)往“I”方向打開電源，然后將系統(tǒng)主板的開關(guān)S33（主板左上角）往下?lián)芙油?/-5V電源；（2） 將CPLD配置小板上的電源開關(guān)S9往下（ON）撥，

18、開關(guān)S10往下?lián)軄磉x通主板上雙色發(fā)光二極管（交通燈）等輸出指示設(shè)備；（3） 進(jìn)行MCU自檢。將開關(guān)J39（位于主板右下角）往下?lián)苓x中MCU工作，將“功能鍵7”撥上去，點(diǎn)擊鍵盤中的RST鍵，MCU將對(duì)所用的發(fā)光二極管進(jìn)行檢測(cè)，如果所有的雙色發(fā)光二極管（交通燈）正常；（4） 將開關(guān)J39（位于主板右下角）往上撥選中DSP工作，將功能鍵1到7都撥下來；（5） 然后開始做實(shí)驗(yàn)，注意在做DSP實(shí)驗(yàn)時(shí)開始按了RST硬件復(fù)位后，實(shí)驗(yàn)中不要再按RST鍵，以免實(shí)驗(yàn)由于DSP復(fù)位而失敗。2、CCS軟件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）3、參考程序（1） CMD文件（參考實(shí)驗(yàn)一）（2） 交通燈控制程序.title "ji

19、aotongdeng".global _c_int00.mmregsLED_ADDR.set1001hSTATUS0 .set 60h STATUS1 .set 61hSTATUS2 .set 62hSTATUS3 .set 63hSTATUS4 .set 64hSTA2_PRE_0 .set 65hSTA2_PRE_1 .set 66hSTA4_PRE_0 .set 67hSTA4_PRE_1 .set 68hDELAY.macro sec_tenth;延時(shí) sec_tenth/10 秒STM sec_tenth-1,AR5loop1?STM #09h,AR6loop0?STM #

20、19999,AR7BANZ $,*AR7-BANZ loop0?,*AR6-BANZ loop1?,*AR5-.endm.sect ".vectors"reset:B _c_int00NOPNOP.space 4*127.text_c_int00LD #0h,DPSTM #3000h,SPSSBX INTMSSBX SXMSTM #07FFFh,SWWSR;IO總線外部等待時(shí)間14個(gè)周期STM #0h,CLKMD;20MHz工作tstBITF CLKMD,#1hBC tst,TCSTM #1007h,CLKMDRPT #0FFhNOPST #0FFFFh,IFRORM #0

21、00h,IMR ST #0AA00H,STATUS0LOOPBPORTW STATUS0,LED_ADDR;全部紅燈DELAY #100;延時(shí)1秒circleST #6600H,STATUS1PORTW STATUS1,LED_ADDR;南北紅燈、東西綠燈 DELAY #200;延時(shí)20秒STM #2h,BRC RPTB flash1 ST #6600H, STA2_PRE_0 PORTW STA2_PRE_0,LED_ADDR DELAY #30ST #2200H,STA2_PRE_1 PORTW STA2_PRE_1,LED_ADDR DELAY #30flash1NOP;南北綠燈閃3次、

22、東西紅燈ST #0EE00H, STATUS2PORTW STATUS2,LED_ADDR;南北黃燈、東西紅燈DELAY #30;延時(shí)3秒 ST #9900H,STATUS3PORTW STATUS3,LED_ADDR;南北紅燈、東西綠燈DELAY #200;延時(shí)20秒STM #2h,BRCRPTB flash2ST #09900H, STA4_PRE_0PORTW STA4_PRE_0,LED_ADDRDELAY #30ST #08800H,STA4_PRE_1PORTW STA4_PRE_1,LED_ADDRDELAY #30;南北紅燈、東西綠燈閃3次flash2NOPST #0BB00H

23、,STATUS4PORTW STATUS4,LED_ADDR;南北紅燈、東西黃燈DELAY #30;延時(shí)3秒 B circle .end五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求4、 DSP器件中斷原理及實(shí)現(xiàn)5、 交通燈控制程序及運(yùn)行現(xiàn)象6、 思考：如果在程序運(yùn)行過程中遇到硬件中斷，如何保護(hù)保持原有的現(xiàn)場(chǎng)？實(shí)驗(yàn)三 A/D數(shù)據(jù)采集及虛擬示波實(shí)驗(yàn)（S1）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉DSP和外圍器件的連接和操作2、了解DSP對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力3、掌握A/D轉(zhuǎn)換的程序?qū)崿F(xiàn)以及數(shù)據(jù)采集、波形顯示的方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)（Window98/2000）；SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（仿真器）；CCS軟件開發(fā)環(huán)境；信號(hào)發(fā)生器（內(nèi)置）；示波器（可選）

24、三、實(shí)驗(yàn)原理1、硬件連接原理框圖通過將信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的外接信號(hào)采集過來，經(jīng)過DSP處理后，波形可在CCS中觀察，并在液晶屏中顯示出來。下面是該實(shí)驗(yàn)的硬件連接原理框圖。具體點(diǎn)講是，模擬信號(hào)由“IN”端輸入，AD芯片TLC5510采用DSP的時(shí)鐘輸出（CLKOUT）為采樣時(shí)鐘，并由DSP給出控制信號(hào)來進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)送往雙口RAM，最后由液晶屏顯示其AD采集的波形。2、軟件波形觀測(cè)同時(shí)，還可菜單VIEWàGRAPHàTIME/FREQUENCY中觀測(cè)AD采集的數(shù)據(jù)及波形。對(duì)于參考程序，其顯示的首地址是2000h，即要將“Start Ad

25、dress”由默認(rèn)的“0x0030E000”改為“0x2000”;“DSP data type”數(shù)據(jù)類型改為“16 bit signed integer”；Display Data Type改為“200”（5402最多可以存儲(chǔ)256個(gè)點(diǎn)），即一個(gè)周期采用200個(gè)點(diǎn)；其它可以默認(rèn)：按“確定”后將出現(xiàn)黃色的波形窗口。3、程序流程四、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）（1） 將實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的船型開關(guān)往“I”方向打開電源，然后將主板的開關(guān)S33、S34（主板左上角）往下?lián)芙油?/-5V和+/-12V電源；（2） 將主板中“功能鍵1”（右下角）往上去以顯示波形，其他功能鍵和“MCU/DSP選擇檔”都往下?lián)?/p>

26、，選中MCU工作；（3） 將CPLD配置小板上的電源開關(guān)S9往下（ON）撥，開關(guān)S10往上撥來選通主板上液晶屏顯示設(shè)備； （4） 將右邊信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生的模擬信號(hào)用連接線引到AD板的“IN”端（當(dāng)然也外接頻率發(fā)生器信號(hào)），要注意GND端要相連接地。假設(shè)選擇100KHz、1.5V左右的正弦波（可用示波器觀察驗(yàn)證）。（5） 將AD小板上的插座J5短接右邊兩插針，J10短接下方兩插針。實(shí)驗(yàn)中可適當(dāng)調(diào)節(jié)電位器R8來改變截止電壓。2、CCS軟件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）3、參考程序（1）CMD文件（參考實(shí)驗(yàn)一）（2）數(shù)據(jù)采集及虛擬示波實(shí)驗(yàn)程序 .title "ad".global _c_i

27、nt00.mmregsAD_ADDR .set 9003hAD_DATA .set 61h .sect ".vectors"reset:B _c_int00NOPNOP.space 4*128.text_c_int00:LD #0h,DPSTM #3000h,SPRSBX INTMSTM #07FFFh,SWWSR SSBX XF ;XF=1 ST #1007h,CLKMD;工作在20MHzRPT #0FFhNOP STM #0ffffh,IFRORM #000h,IMRRSBX SXMadst #2000h,ar1noprpt #127 PORTR AD_ADDR,*ar

28、1+ st #2000h,ar1 rpt #127 andm #0ffh,*ar1+ st #2000h,ar1 st #127,ar2 PORTW *AR1+,8000H PORTW *AR1+,8001H（略） PORTW *AR1+,807eH PORTW *AR1+,807fH rsbx xf rpt #10 nop ssbx xf b ad .end 將程序編譯連接生成ad.out后，下載到DSP中并運(yùn)行“RUN”后，可以在實(shí)驗(yàn)箱的液晶屏上觀察到相應(yīng)的波形。然后，在CCS軟件中VIEWàGRAPHàTIME/FREQUENCY設(shè)置好，就可以觀測(cè)到和液晶屏上一致的波

29、形。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求7、 利用DSP實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換原理及實(shí)現(xiàn)8、 A/D數(shù)據(jù)采集、虛擬示波程序及其運(yùn)行結(jié)果9、 思考：能否根據(jù)外部頻率來定采樣率？實(shí)驗(yàn)三 D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換及波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)（S2）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉DSP和外圍器件的連接和操作2、了解DSP對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力3、掌握D/A轉(zhuǎn)換的程序?qū)崿F(xiàn)以及數(shù)據(jù)采集、波形顯示的方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)（Window98/2000）；SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（仿真器）；CCS軟件開發(fā)環(huán)境；示波器三、實(shí)驗(yàn)原理1、硬件連接原理框圖由DSP對(duì)DA芯片送數(shù)據(jù)，并且是由DSP對(duì)DA進(jìn)行控制，經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換后輸出，可用示波器從DA板上的OUT端觀測(cè)其輸出結(jié)果。2、程序

30、流程四、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）（1） 將實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的船型開關(guān)往“I”方向打開電源，然后將主板的開關(guān)S33、S34（主板左上角）往下?lián)芙油?/-5V和+/-12V電源；（2） 將主板中開關(guān)J39 “MCU/DSP選擇檔”往上撥，選中DSP工作，其余的都往下?lián)?；?） 將CPLD配置小板上的電源開關(guān)S9往下（ON）撥，開關(guān)S10往下?lián)軄磉x通主板上DA轉(zhuǎn)換等外圍設(shè)備； 2、CCS軟件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）3、參考程序（1）CMD文件（參考實(shí)驗(yàn)一）（2）D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換及波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)程序.title "da".global _c_int00.mmregs .def cos_

31、generate,end_of_cose .def d_cos_delay1,d_cos_delay2,d_theta,d_cosxd_cos_delay1 .usect "cos_vars",1 d_cos_delay2 .usect "cos_vars",1 d_theta .usect "cos_vars",1d_cosx .usect "cos_vars",1k_cos_delay1 .set 06602h ;cos(0.5)*0.8k_cos_delay2 .set 064d8h ;cos(10)*0.8

32、 k_cos_theta .set 07f83h ;cos(5)k_2 .set 2hk_256 .set 256COSDATA .usect "cos_data",256 DR_ADDR.set8FFFh;double ram addressAD_ADDR .set 9003hDA_ADDR .set 9100h ;CS,LDAC .WR+IOSTRB->L1. LDAC WRITE;CS CHIP SELECT; L1JT_ADDR .set 1001hRAMADDR .set 8000hSM_ADDR .set 1003hFG_ADDR .set 1002H D

33、R_DATA.set60h ;double ram dataAD_DATA .set 61hDA_DATA .set 62h ;.data;.word 0000h,01100h,2200h,03300h,4400h,05500h,6600h,07700h,8000h,9100h,0A200h,0B300h,0C400h,0D500h,0E600h,0F700h.sect ".vectors"reset:B _c_int00NOPNOP.space 15*4*16 int0:B _dpjNOPNOPint1:B _dpjNOPNOP int2:B _dpjNOPNOP.spa

34、ce 13*4*16.text_c_int00:LD #0h,DPSTM #3000h,SPRSBX INTMSTM #07FFFh,SWWSR SSBX XF ;XF=1 ST #1007h,CLKMD;工作在20MHzRPT #0FFhNOP STM #0ffffh,IFRORM #000h,IMRRSBX SXMSTM #2000H,AR0ST #0,DA_DATARPT #1000 ST #00H,*AR0+bbb ; call coshapp nop nop ; b bbb ;*三 角 波 * LOOPST #0H,DA_DATA LOOP1 NOP PORTW DA_DATA, D

35、A_ADDR ADDM #1,DA_DATA CMPM DA_DATA,#02FFH BC LOOP2,TC B LOOP1LOOP2 PORTW DA_DATA,DA_ADDR LD DA_DATA,A SUB #1,A STL A,DA_DATA CMPM DA_DATA,#0000H BC LOOP,TC B LOOP2 NOP BANZ LOOP1,*AR5- ST #1000h,AR5 B LOOP _dpj: nop nop nop aaa nop b aaadelaySTM #0f0h,AR7;延時(shí)子程序BANZ $,*AR7-BANZ delay,*AR6- RET cosha

36、pp SSBX FRCT ST COSDATA,AR5 NOP ;STM #600H,SP LD #d_cos_delay1,DP NOP STM #d_cos_delay1,ar3 STM #d_theta,AR4 RPTZ A,#3 STL A,*AR3+ STM #1,AR0 STM #d_cosx,AR2 STM #k_2,BK ;STM #k_256-1,BRC NOP STM #d_cos_delay1,AR3 ST #k_cos_delay1,*AR3+ ST #k_cos_delay2,*AR3 STM #d_cos_delay1,AR3 ST #k_cos_theta,d_c

37、osxcos_generate ; RPTB end_of_cose MPY *AR2,*AR3+0%,A SUB *AR3,15,A SFTA A,1,A STH A,*AR3 sth a,COSDATA rpt #400 nop PORTW COSDATA,DA_ADDR ; MVDD *AR3,*AR5+ NOPend_of_cose B cos_generate cosend ret .end五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 利用DSP實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換原理及實(shí)現(xiàn)2、 D/A信號(hào)轉(zhuǎn)換及波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)及其運(yùn)行結(jié)果3、 思考：能否利用泰勒級(jí)數(shù)展開法展開正弦（余弦）函數(shù)，通過DA（0832）得到相應(yīng)的波形？

38、 實(shí)驗(yàn)四 語音錄放應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握音頻信號(hào)的采集以及存儲(chǔ)方法2、掌握FIR濾波器的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用3、掌握DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)（Window98/2000）；SZ-DSPII實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（仿真器）；CCS軟件開發(fā)環(huán)境；示波器三、實(shí)驗(yàn)原理1、硬件連接原理圖音頻經(jīng)M2或M1輸入后，由2272濾波，通過AD50采集信號(hào)，然后由DSP5416的同步串口0（BDR0、BDX0、BCLKR0、BCLKX0、BFSX0、BFXR0）傳輸采集過來的數(shù)字信號(hào)，并由DSP對(duì)其進(jìn)行處理，將處理完成的數(shù)據(jù)存放在DRAM中，或在被某一條件觸發(fā)后回放，由LM386對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大，最后

39、由M3（耳機(jī)）或M4(喇叭)輸出。2、FIR濾波器FIR 濾波器算法的函數(shù)表達(dá)式： short oflag = fir (DATA *x, DATA *h, DATA *r, DATA *dbuffer,ushort nh, ushort nx)參數(shù)xnx指向輸入向量，長(zhǎng)度為 nx hnh指向系數(shù)向量，長(zhǎng)度為 nx例如：若 nh=3:則：H = b0, b1, b2。l 內(nèi)存對(duì)齊：這是一個(gè)環(huán)行緩沖區(qū)，必須起始于k位邊界上(就是說起始地址的k個(gè)LSB位必須為0)。其中k為大于log2(nh)的整數(shù)，具體解釋見TMS320C54X DSP Reference Set 第5-15頁(yè)5.5.3.4小節(jié)

40、。rnx指向輸出向量，長(zhǎng)度為 nxDbuffernh延遲緩沖區(qū)l 在多重緩沖區(qū)方法中，該向量在進(jìn)行第一次塊操作時(shí)應(yīng)該初始化為0；在后面的塊操作中，延遲緩沖區(qū)保存著計(jì)算r所必須的輸入值。l 內(nèi)存對(duì)齊：與h向量一致。Nx輸入向量的長(zhǎng)度Nh系數(shù)向量的長(zhǎng)度Oflag溢出標(biāo)志 若 oflag = 1， 則運(yùn)算中產(chǎn)生32位溢出若 oflag = 0， 運(yùn)算中未產(chǎn)生32位溢出說明使用系數(shù)向量h，計(jì)算實(shí)數(shù)的FIR濾波。輸入數(shù)據(jù)存于向量x中。該例程使用一個(gè)緩沖內(nèi)存d，來保存前一次的輸入值?？梢赃M(jìn)行塊濾波操作，或者單個(gè)數(shù)據(jù)濾波(nx=1)。算法rj = 0 <=j <=nx應(yīng)用 通過TLC320AD5

41、0C（以下簡(jiǎn)稱AD50）采集語音信號(hào)，數(shù)據(jù)通過同步串口傳送給DSP，進(jìn)行FIR數(shù)字濾波處理，然后再通過AD50對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行回放。建議FIR濾波器的參數(shù)采用MATLAB仿真獲得。編寫后FIR程序后，下載到DSP中，將麥克風(fēng)（紅色）插入到語音輸入插座，耳機(jī)（黑色）插入到語音輸出插座，然后運(yùn)行程序并對(duì)著麥克風(fēng)說話，就可以在耳機(jī)里回聽到經(jīng)過濾波后自己說話的聲音。3、語音錄放語音信號(hào)從麥克風(fēng)（紅色）輸入后經(jīng)過TLC2272（雙路低噪聲）濾波，通過AD50的A/D將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并存入DSP的DRAM完成采集過程，然后經(jīng)某一事件觸發(fā)（如到了一定時(shí)長(zhǎng)，錄音數(shù)據(jù)將導(dǎo)致地址溢出）后，就將信號(hào)回放，通過

42、耳機(jī)（黑色）輸出。右邊是程序流程框圖。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、硬件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）由于本實(shí)驗(yàn)沒有用到數(shù)碼管、液晶屏和二極管等，只用到DSP主控小板和MCU主板的音頻輸入輸出，因此，只要將實(shí)驗(yàn)箱+/-5V電源正常供電即可，其它開關(guān)等沒有影響。2、CCS軟件環(huán)境（參考實(shí)驗(yàn)一）本實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)獨(dú)立的程序，分別對(duì)應(yīng)FIR濾波和語音錄放，因此要建立兩個(gè)工程文件，分別編譯、連接、下載和運(yùn)行。3、參考程序（1）FIR的CMD文件MEMORYPAGE 0:VECS:origin = 0xff80,length = 0x80PROG:origin = 0x2000,length = 0x1000PAGE 1:DATA:o

43、rigin = 0x2000,length = 0x4000DRAM:origin = 0x1000,length =0x1000STACK:origin = 0x000,length = 0x600SECTIONS.vectors:>VECS PAGE 0.text:>PROG PAGE 0.data:>DATA PAGE 1.bss:>DATA PAGE 1.stack:>STACK PAGE 1coff_fir:>DRAM PAGE 1fir_bfr:>DRAM PAGE 1（2）FIR的源程序* Description:濾波器實(shí)驗(yàn)lowpass

44、 01000Hz *.title "fir"BSP.set0;當(dāng)前使用McBsp1;McBsp 內(nèi)存映射寄存器SPSA0.set 038hSPSD0.set 039hDRR10.set 021hDRR20.set020hDXR10.set 023hDXR20.set022hSPSA1.set 048hSPSD1 .set 049hDRR11 .set041hDRR21 .set 040hDXR11 .set 043hDXR21 .set042hSPSA2 .set 034hSPSD2 .set 035hDRR12 .set 031hDRR22 .set030hDXR12 .

45、set 033hDXR22 .set032h;McBsp Subaddressed RegistersSPCR1.set00hSPCR2.set01hRCR1.set02hRCR2.set03hXCR1.set04hXCR2.set05hSRGR1.set06hSRGR2.set07hMCR1.set08hMCR2.set09hRCERA.set0ahRCERB.set0bhXCERA.set0chXCERB.set0dhPCR.set0eh.if BSP = 0SPSA.setSPSA0SPSD.setSPSD0RDRR.setDRR10RDXR.setDXR10IMASK.set0010h.endif.if BSP = 1SPSA.setSPSA1SPSD.setSPSD1RDRR.setDRR11RDXR.setDXR11IMASK.set0400h.endif;fin_flag.set 64h.asg AR0,FIR_INDEX_P.asg AR4,FIR_DATA_P.asg AR5,FIR_COFF_PWR_SUB_REG.macro val,addr;寫McBsp控制寄存器stm addr,SPSAnopstm val,SPSDnop.endmRD_SUB_REG.macro addr,acc;讀McBsp控制寄存器stm #