基于DSP的時(shí)鐘設(shè)計(jì)

1、DSP設(shè)計(jì)報(bào)告基于DSP的時(shí)鐘系統(tǒng)一、方案背景DSP 芯片既具有高速數(shù)字信號(hào)處理功能，又具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功耗低、集成度高等 嵌入式微計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，所以隨著科技的發(fā)展，DSP 技術(shù)在機(jī)電控制領(lǐng)域的應(yīng)用愈加 廣泛。LED 可顯示字符，且顯示清晰美觀、功耗低，在電子產(chǎn)品中也廣泛應(yīng)用。現(xiàn)今，高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器， 由于電子鐘，石英表， 石英鐘都采用了石英技術(shù)，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校， 數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用 LED 顯示器代替顯示器代 替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)，分，秒顯示時(shí)間的功能， 還可以進(jìn)行

2、時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè) DSP 應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩 定時(shí)信號(hào)，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了DSP 芯片系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟 件實(shí)現(xiàn)，即用 DSP 芯片內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對(duì) 時(shí)間精度要求不高的場(chǎng)合；二是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對(duì)時(shí)間精度要求很高的情 況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有：DS1302 DS12887 X1203 等都可以滿足高精度的要

3、求。本設(shè)計(jì)主要介紹用 DSP 芯片內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì) 由TMS320LF240 芯片和 LED 數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè) DSP 電子 時(shí)鐘。二、系統(tǒng)方案介紹1.本方案完全用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。原理為：在單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。利用 定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn) 1 秒定時(shí)中斷，每產(chǎn)生一次中斷，存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1；若秒值達(dá)到 60,則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加 1;若分值達(dá)到 60,則清零分字 節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加 1;若時(shí)值達(dá)到 24,則將十字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡單 的特點(diǎn)。而且，由于是軟件實(shí)現(xiàn)，當(dāng) DSP 芯片

4、不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，時(shí)鐘將不工作。2.數(shù)碼管顯示方案動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，對(duì)于顯示器的每一位 來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保 證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也于點(diǎn)亮?xí)r間 與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示。動(dòng)態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。三、總體設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)框圖利用 TMS320LF2407 芯片制作 簡易電子時(shí)鐘，由六個(gè) LED 數(shù)碼管、 五個(gè)按鍵、數(shù) 碼 管 驅(qū) 動(dòng) 74HC273 及數(shù) 碼 管 位 選74HC138 如圖所示：2.程序流程圖圖電子時(shí)鐘程序流程

5、圖3.程序代碼#i nclude F2407REGS_c.hun sig ned int sec, min ,hour,i;un sig ned char table=0 xFF3F,0 xFF06,0 xFF5B,0 xFF4F,0 xFF66, 0 xFF6D,0 xFF7D,0 xFF07,0 xFF7F, 0 xFF6F;/程序初始化unsigned char tablewe=0 xFF00,0 xFF01,0 xFF02,0 xFF03,0 xFF04,0 xFF05,0 xFF06; voiddelay (un sig ned int j);void main() DSP2407n

6、itiali ng();loportnitiali ng();asm(CLRC INTM); EVAIMRA=EVAIMRA|0 x0080;EVAIMRA=EVAIMRA&0 x0080;T1C0N=0 x170C;timer1T1PER=0 xF424;timer1T1CNT=0 x00;timer1sec=0 ;min=0;hour=0;i=0;While(1) PCDATDIR=0 x00FF;if(i=5) i=0; sec+;PBDATDIR=tablewe0;PFDATDIR=0 xFF01;PADATDIR=tabalesec%10;PFDATDIE=0 xFF00;P

7、BDATDIR=table1;PFDATDIR=0 xFF01;PADATDIR=tablesec/10;PFDATDIR=0 xFF00; if(sec=60) sec=0;mi n+;PBDATDIR=table2;PFDATDIR=0 xFF01;PADATRDIR=tablemin%10;PFADATDIR=0 xFF00;PBDATDIR=tablewe3;PFDATDIR=0 xff01;PADATDIR=tablemi n/10;PFDATAIR=0 xFF00; /主程序/僅允許定時(shí)器 1 的周期中斷/清除定時(shí)器 1 的周期中斷為連續(xù)增計(jì)數(shù)模式，預(yù)分頻值為 128，使用內(nèi)部時(shí)鐘

8、 的周期寄存器值設(shè)為 200ms的計(jì)數(shù)器清 0/i 等于 5 為 1 秒/秒加 1/選通秒的個(gè)位/ 選通 74HC273/秒個(gè)位顯示/ 關(guān)斷 74HC273/選通秒的十位/ 選通 74HC273/秒十位顯示/ 關(guān)斷 74HC273/分鐘的顯示if(mi n=60)mi n=0;hour+;PBDATDIR=tablewe4;PFDATDIR=0 xFF01;PADATDIR=tablehour%10;PFDATDIR=0 xFF00;PBDATDIR=tablewe5;PFDATDIR=0 xFF01;PADATDIR=tablehour/10;PFDATDIR=0 xFF00;if(hour

9、=24)hour=0;if(PCDATDIR=0 x00FE)delay(100);PCDATDIR=0 x00FE;mi n=0;sec=0;hour=0; if(PCDATDIR=0 x00FD) delay(100);PCDATDIR=0 x00FD;PFDATDIR=0 xFF00; if(PCDATDIR=0 x00FB) delay(100); PCDATDIR=0 x00FB;PFDATDIR=0 xFF01; if(PCDATDIR=0 x00F7)delay(100);PCDATDIR=0 x00F7;min+； if(PCDATDIR=0 x00EF)delay(100);

10、PCDATDIR=0 x00EF;hour+ ； void in terrupt INT2()swith(PIVR)case 0 x0027:i+;T1CNT=0 x00;/小時(shí)的顯示/按鍵 T1，時(shí)、分、秒復(fù)位為 0/調(diào)用延時(shí)程序/按鍵 T2,時(shí)鐘停止計(jì)時(shí)/按鍵 T3,時(shí)鐘開始計(jì)時(shí)/按鍵 Tm 調(diào)分/按鍵 Th,調(diào)時(shí)/定時(shí)器中斷程序/有外設(shè)中斷向量寄存器 PIVR 判斷EVAIFRA=EVAIFRA&0 x0080; break; default;break; void delay (un sig ned int j)/延時(shí)程序un sig ned k,m;for(m=0;mj;j+)for(k=0;k50;k+)四、實(shí)驗(yàn)心得通過 DSP 的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，對(duì) DSP 有了新的認(rèn)識(shí)，以前只是懂得數(shù)字信號(hào)處理的含 義，對(duì)它的認(rèn)識(shí)只是停留在理論層面，通過這個(gè)學(xué)期的 DSP 原理和應(yīng)用的學(xué)習(xí)，對(duì)如 何在實(shí)踐中運(yùn)用 DSR1行實(shí)際問題的解決能力有了顯著的提高。同時(shí)這個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)， 使我對(duì)DSP 有更深的理解與認(rèn)識(shí)。這個(gè)學(xué)期的 DSP 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知 識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才 能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中可以說是困難重重， 比如說 IIR濾波