DSP實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)知識分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DSP實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)-實(shí)驗(yàn)一：擴(kuò)展RAM及FLASH讀寫實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解F28335在硬件上如何擴(kuò)展RAM內(nèi)存。2.理解F28335在擴(kuò)展RAM存儲器上的編程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1裝有CCS5.2的計(jì)算機(jī)一臺。2ZQ28335開發(fā)板、XDS100V2USB仿真器、USB接口線及5V電源。三、實(shí)驗(yàn)原理F28335的片上存儲器和片外存儲器采用統(tǒng)一編址方式。當(dāng)片內(nèi)RAM存儲器不夠用時(shí)，可外接芯片擴(kuò)展。擴(kuò)展存儲器只能在0 x0040000 x005000的XINF區(qū)域0、0 x1000000 x200000的XIN

2、F區(qū)域6和0 x2000000 x700000的XINF區(qū)域7，如圖1所示。1外擴(kuò)RAM電路選用的RAM型號為IS61LV25616AL，256K16bit大小。這里使用A17A0，共18根地址線，最大為256K；數(shù)據(jù)線為D15D0。片選信號CE接F28335的XZCS7引腳，寫WE由XWE提供，RD（OE，OutputEnable）信號均XRD提供。有硬件電路可知，外擴(kuò)的RAM地址范圍為0 x2000000 x23FFFF。由于沒有使用A19A18地址線，在仿真時(shí)，凡低18位地址相同的單元，讀出的內(nèi)容都是同一個(gè)單元內(nèi)容,如0 x2400000 x27FFFF，0 x2800000 x2BFF

3、FF和0 x2C00000 x2FFFFF上讀出的內(nèi)容與0 x2000000 x23FFF的內(nèi)容相同。2外擴(kuò)FLASH電路FLASH存儲器掉電后數(shù)據(jù)不會丟失，用于存放程序和需要保存的數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)板選用的FLASH型號為SST39VF800，512K16bit大小。這里使用A18A0，共19根地址線，最大為512K；數(shù)據(jù)線為D15D0。片選信號CE接F28335的XZCS6引腳，寫WE由XWE提供，RD（OE，OutputEnable）信號均XRD提供。有硬件電路可知，外擴(kuò)的FLASH地址范圍為0 x1000000 x17FFFF。讀FLASH的方法與普通的存儲器沒有區(qū)別，但寫數(shù)據(jù)到FLASH及

4、擦除等操作，則需要特定的命令，如表1所示。圖1F28335內(nèi)存映射圖2F28335在區(qū)域7外接RAM芯片（僅使用A17A0，256K）表1SST39VF800型FLASH存儲器命令表圖3F28335在區(qū)域6外接FLASH芯片（僅使用A18A0，512K）例如：一個(gè)字到FLASH（WordProgram），需要4個(gè)周期。如將地址為DSPRamStart的隨機(jī)存儲器單元內(nèi)容復(fù)制到FLASH的FlashStart單元，編程如下：*(FlashStart+0 x5555)=0 xAA;*(FlashStart+0 x2AAA)=0 x55;*(FlashStart+0 x5555)=0 xA0;*(F

5、lashStart)=*(DSPRamStart);3實(shí)驗(yàn)功能分析在main_EXRAM.C中，讀寫外部RAM與讀寫普通的存儲器方法相同。在main_NOR_FLASH.C中讀FLASH與普通存儲器沒有區(qū)別，但寫FLASH等操作需要發(fā)送相應(yīng)的命名。為敘述方便，將RAML7前半部分存儲器簡稱為A，后半部分簡稱為B，F(xiàn)LASH存儲器簡稱為C，外部RAM存儲器簡稱為D。主函數(shù)的主要功能為（1）初始化外部接口為16位的總線接口（InitXintf()）；（2）A初始化為00 x3FF（InitRam(0)）；（3）擦除C（ChipErase()；execute_150ms）；（4）將A數(shù)據(jù)復(fù)制到C（寫

6、FLASH）（FlashWrite(0,0,0 x400)）；（5）將B清零（EraseRam(0 x0)）；（6）將C數(shù)據(jù)復(fù)制到B（讀FLASH）（FlashRead(0,0,0 x400)）；SKIPIF1Memory，打開內(nèi)存觀察窗口，輸入外擴(kuò)RAM起始地址0 x200000，按回車鍵，即可看到從0 x0000依次遞增的數(shù)據(jù)。圖10執(zhí)行main_EXRAM結(jié)果數(shù)據(jù)（三）擴(kuò)展FLASH實(shí)驗(yàn)1禁用“main_EXRAM.c”文件，方法是同禁用“main_NOR_FLASH.c”文件相同。2激活“main_NOR_FLASH.c”。方法是：在“main_NOR_FLASH.c”文件上右擊選擇下

7、的選項(xiàng)。在隨后出現(xiàn)的界面上，去掉和左側(cè)的兩個(gè)小溝，點(diǎn)擊OK即可。3點(diǎn)擊，編譯、下載程序，在InitRam(0)這一行設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)，點(diǎn)擊運(yùn)行程序到此。點(diǎn)擊（單步執(zhí)行），執(zhí)行下面一行代碼：InitRam(0)；打開內(nèi)存觀察窗口，輸入RAML7起始地址0 xF000，按回車鍵，看數(shù)據(jù)是否從0 x0000依次遞增。圖11執(zhí)行InitRam(0)結(jié)果數(shù)據(jù)4點(diǎn)擊，執(zhí)行下面兩行代碼：ChipErase();execute_150ms;打開內(nèi)存觀察窗口，輸入FLASH起始地址0 x100000，按回車鍵，看FLASH擦除后的數(shù)據(jù)是否都是0 xFFFF。圖12執(zhí)行ChipErase()結(jié)果數(shù)據(jù)5點(diǎn)擊，執(zhí)行下面一

8、行代碼：FlashWrite(0,0,0 x400);打開內(nèi)存觀察窗口，輸入FLASH起始地址0 x100000，按回車鍵，看寫到FLASH的數(shù)據(jù)是否從0 x0000依次遞增。若是則說明寫FLASH數(shù)據(jù)完成。圖13執(zhí)行FlashWrite(0,0,0 x400)結(jié)果數(shù)據(jù)6點(diǎn)擊，執(zhí)行下面一行代碼：EraseRam(0 x0);/RAML7后半部分從0 xF800開始打開內(nèi)存觀察窗口，輸入RAML7后半部分起始地址0 xF800，按回車鍵，看其數(shù)據(jù)是否都是0。若是則說明寫清除RAML7后半部分?jǐn)?shù)據(jù)完成。圖14執(zhí)行EraseRam(0 x0)結(jié)果數(shù)據(jù)7點(diǎn)擊，執(zhí)行下面一行代碼：FlashRead(0,

9、0,0 x400);打開內(nèi)存觀察窗口，輸入RAML7后半部分起始地址0 xF800，按回車鍵，看其數(shù)據(jù)是否從0 x0000依次遞增，若是則說明讀FLASH數(shù)據(jù)正常，若否，說明函數(shù)有問題。圖15執(zhí)行FlashRead(0,0,0 x400)結(jié)果數(shù)據(jù)七、課堂編程作業(yè)先備份程序，然后修改代碼。依次完成以下操作：1、將數(shù)值0 x1234寫入到存儲器區(qū)間0 xF0000 xF3FF中；2、將存儲器區(qū)間0 xF0000 xF3FF中的值對應(yīng)地復(fù)制到存儲器區(qū)間0 x1000000 x1003FF中；3、將存儲器區(qū)間0 x1000000 x1003FF中的值對應(yīng)地復(fù)制到存儲器區(qū)間0 x2000000 x200

10、3FF中；4、將存儲器區(qū)間0 x2000000 x2003FF中的值對應(yīng)地復(fù)制到存儲器區(qū)間0 xF0000 xF3FF中；查看存儲器區(qū)間0 xF0000 xF3FF的數(shù)值情況。八、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二：鍵盤操作實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解3*3矩陣鍵盤的工作原理和掃描確認(rèn)方式。2.掌握F28335中GPIO相關(guān)寄存器的功能配置。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1裝有CCS5.2的計(jì)算機(jī)一臺。2ZQ28335開發(fā)板、XDS100V2USB仿真器、USB接口線及5V電源。三、實(shí)驗(yàn)原理13*3矩陣鍵盤的工作原理和掃描確認(rèn)方式當(dāng)鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少對I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，也稱為行列鍵盤。矩陣式鍵盤

11、接口如圖1所示，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)按鍵按下時(shí)，其交點(diǎn)的行線和列線接通，相應(yīng)的行線或列線的電平發(fā)生變化，DSP通過檢測行或列線上的電平變化可以確定哪個(gè)按鍵被按下。圖1F28335鍵盤接口圖在矩陣鍵盤的軟件接口程序中，經(jīng)常使用的按鍵識別方法有行列掃描法和線反轉(zhuǎn)法，本項(xiàng)目采用列掃描法對矩陣鍵盤進(jìn)行判別。圖1中GPIO53、GPIO52、GPIO51為3根行線，作為鍵盤的輸入口（工作于輸入方式）；GPIO50、GPIO49、GPIO48為3根列線，作為輸出口（工作于輸出方式），由DSP控制其輸出的電平值。按鍵識別的過程如下。1）將全部列線GPIO50、GPIO49、GPI

12、O48置低電平輸出，然后讀GPIO53、GPIO52、GPIO51三根輸入行線中有無低電平出現(xiàn)。只要有低電平出現(xiàn)，則說明有按鍵按下（實(shí)際編程時(shí)，還要考慮按鍵的消抖）；如果讀到的電平都是高電平，則表示無按鍵按下。2）在確認(rèn)某行有按鍵按下后，需要確定具體是哪一列的按鍵按下。其思路是：依次將列線置為高電平，并檢測行線的輸入，如果行線的電平值由低電平變?yōu)楦唠娖?，則該列對應(yīng)的按鍵處于閉合狀態(tài)。由此，DSP對矩陣鍵盤的按鍵識別是，采用掃描方式控制列線的輸出信號和檢測行線輸入的信號相配合實(shí)現(xiàn)。3）矩陣按鍵的識別僅僅是確認(rèn)和定位了行和列的交叉點(diǎn)上的按鍵，接著還要考慮鍵盤的編碼，也就是對各個(gè)按鍵進(jìn)行編號。在軟件

13、中常采用計(jì)算的方法或查表的方法對按鍵進(jìn)行具體的定義和編號，本項(xiàng)目采用查表的方法。在DSP系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是DSP的工作內(nèi)容之一。DSP除了要檢測鍵盤和處理鍵盤操作外，還要進(jìn)行其他事務(wù)處理，因此，DSP如何響應(yīng)鍵盤的輸入需要在實(shí)際系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)需要考慮。通常，可以把完成鍵盤掃描和處理的程序編寫為一個(gè)專用子程序，DSP調(diào)用該子程序?qū)︽I盤進(jìn)行掃描和處理的方式有三種：程序控制掃描、定時(shí)器掃描和中斷掃描。1）程序控制掃描方式。在主控程序中的適當(dāng)位置調(diào)用鍵盤掃描程序，對鍵盤進(jìn)行讀取和處理。2）定時(shí)掃描方式在定時(shí)掃描方式中，要使用DSP的一個(gè)定時(shí)器，使其產(chǎn)生一定時(shí)間（如10ms）的定時(shí)中斷，DSP響應(yīng)

14、定時(shí)中斷，執(zhí)行鍵盤掃描。當(dāng)在連續(xù)兩次中斷中都讀到相同的按鍵按下（間隔10ms作為消抖處理），DSP才執(zhí)行相應(yīng)的按鍵處理程序中斷方式。3）中斷方式鍵盤的硬件電路需要增加一個(gè)按鍵產(chǎn)生中斷信號的輸入線，當(dāng)鍵盤有按鍵按下時(shí)，鍵盤硬件電路產(chǎn)生一個(gè)外部的中斷信號，DSP響應(yīng)外部中斷進(jìn)行鍵盤處理。本項(xiàng)目采用程序控制掃描方式完成按鍵處理。2F28335中GPIO相關(guān)寄存器的功能配置GPIO多路開關(guān)寄存器用于通用的GPIO復(fù)用引腳的選擇，通過寄存器可以把這些引腳設(shè)置成數(shù)字I/O或外設(shè)I/O工作模式。如果是數(shù)字I/O模式，可以用方向控制寄存器GPxDIR來配置引腳的信號傳輸方向。1）GPxDAT寄存器（數(shù)據(jù)寄存器

15、）每個(gè)I/O口都有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)寄存器的每一個(gè)位對應(yīng)一個(gè)GPIO引腳。向GPxDAT寄存器的寫操作可以清除或設(shè)置相應(yīng)的輸出鎖定，如果引腳被使能并作為GPIO輸出引腳可以用于傳輸?shù)碗娖叫盘?，如果引腳沒有被配置為GPIO輸出引腳則不能用于傳輸信息。只有引腳被配置為GPIO輸出功能后，才能將被鎖定的值傳送到引腳。2）GPxSET寄存器（置位寄存器）置位寄存器用于在不影響其他引腳的情況下將指定GPIO引腳置成高電平。每一個(gè)I/O口都有一個(gè)置位寄存器，且每一位都對應(yīng)一個(gè)GPIO引腳。置位寄存器的任何讀操作均返回0。如果相應(yīng)的引腳被配置為輸出，那么向置位寄存器的該位寫1會將相應(yīng)的引腳置為高電平。向置

16、位寄存器中任何位寫0將沒有影響。3）GPxCLEAR寄存器（清除寄存器）清除寄存器用于在不影響其他引腳的情況下將指定GPIO引腳置成低電平。每一個(gè)I/O口都有一個(gè)清除寄存器，且每一位都對應(yīng)一個(gè)GPIO引腳。清除寄存器的任何讀操作均返回0。如果相應(yīng)的引腳被配置為輸出，那么向清除寄存器的該位寫1會將相應(yīng)的引腳置為低電平。向清除寄存器中任何位寫0將沒有影響。3實(shí)驗(yàn)功能分析主函數(shù)的主要功能為（1）按鍵I/O初始化（Init_KeyGpio()）；（2）檢測行線輸入信號（Read_KX(1);Read_KX(2);Read_KX(3);）；（3）掃描方式控制列線輸出信號（Read_KY(1);Read_

17、KY(2);Read_KY(3);）；四、源程序分析1延遲函數(shù)原型：voiddelay(Uint32t);2初始化按鍵IO函數(shù)原型：voidInit_KeyGpio(void);3.3列全部輸出低電平函數(shù)原型：voidResetAllKY(void);4.讀取3行IO電平狀態(tài)原型：voidKX_AllStatus(void);5.讀取按鍵所在行原型：voidRead_KX(Uint16x);6.設(shè)置任意列輸出高電平原型：voidSet_KY(Uint16x);7.設(shè)置任意列輸出低電平原型：voidRst_KY(Uint16x);8.讀取按鍵所在列原型：voidRead_KY(Uint16x);

18、9.獲取按鍵值Key原型：voidGetKey(void);五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)完成預(yù)習(xí)報(bào)告。六、實(shí)驗(yàn)過程（一）新建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1點(diǎn)擊CCS軟件的Project菜單下的NewCCSProject選項(xiàng)，新建一個(gè)名為“ZQ28335_xxx”的空項(xiàng)目。點(diǎn)擊EmptyProject和Finish完成項(xiàng)目的新建。2.將參考項(xiàng)目文件夾中的00ic_3x3_KEY.c文件重命名為“main_3x3_KEY.c”后，復(fù)制到這個(gè)項(xiàng)目文件夾中。并刪除“main.c”文件。將參考項(xiàng)目文件夾“DSP2833x_common”和“DSP2833x_headers”也復(fù)制到這個(gè)項(xiàng)目文件夾中，并禁用一些不需要的文件。注：DSP283

19、3x_common中已刪去CMD文件夾。DSP2833x_headers已刪去CMD文件夾中的“DSP2833x_Headers_BIOS.cmd”。3右擊項(xiàng)目名稱，選擇Properties(屬性)，點(diǎn)擊IncludeOptions選項(xiàng)，添加DSP2833x_common和DSP2833x_headers中的頭文件和源文件途徑。4將程序中的Key添加到WatchWindow窗口。5點(diǎn)擊，編譯、下載，運(yùn)行程序。按下板子上S1-S9任意一個(gè)按鍵，然后暫停程序觀察和記錄Key的值。七、課堂編程作業(yè)先備份程序，然后修改程序。完成以下功能：按下按鍵S1S8分別點(diǎn)亮發(fā)光二極管D10D17；按下S9鍵，將發(fā)

20、光二極管D10D17全部熄滅。八、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)三：外中斷實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解F28335的中斷系統(tǒng)。2.掌握F28335中斷的編程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1裝有CCS5.2的計(jì)算機(jī)一臺。2ZQ28335開發(fā)板、XDS100V2USB仿真器、USB接口線及5V電源。三、實(shí)驗(yàn)原理中斷系統(tǒng)在DSP中的地位非常重要，凡是事件驅(qū)動型的數(shù)字處理系統(tǒng)里面都應(yīng)有中斷系統(tǒng)。中斷方式是一種靈活處理時(shí)間的方式，中斷的合理安排可以提高DSP整個(gè)系統(tǒng)事件執(zhí)行的效率。中斷是硬件和軟件驅(qū)動事件，它使得CPU停止當(dāng)前的主程序，并轉(zhuǎn)而去執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)子程序。中斷系統(tǒng)如圖1所示。執(zhí)行主程序有一個(gè)中斷請求暫停主程序，執(zhí)行中斷服務(wù)

21、子程序返回主程序繼續(xù)執(zhí)行圖1中斷系統(tǒng)F28335的中斷采用的是三級中斷機(jī)制，分別是外設(shè)級、PIE級和CPU級，如圖2所示，這三級形成了一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)。也就是說，對于一個(gè)具體的外設(shè)中斷請求，必須通過三級的共同許可，否則，只要有任意一級不許可，CPU最終都不會響應(yīng)該外設(shè)中斷。外設(shè)級PIE級CPU級外設(shè)中斷12x8=96實(shí)際使用45個(gè)PIEIERxPIEIFRxPIEACKxIFRIERINTMCPU96路INT1-12圖2F28335中斷系統(tǒng)的三級中斷機(jī)制F28335的中斷主要有兩種觸發(fā)方式：一種是在軟件中寫指令，例如INTR、OR、IFR或者TRAP指令；另外一種是硬件觸發(fā)方式，例如來自片內(nèi)外設(shè)或

22、者外圍設(shè)備的中斷信號。無論是軟件中斷還是硬件中斷，中斷又可分為：可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷。F28335CPU一共可以支持32個(gè)CPU中斷，其中每一個(gè)中斷都有一個(gè)32的中斷向量。中斷向量是指向中斷服務(wù)子程序的入口地址。在DSP控制系統(tǒng)中，各個(gè)中斷有著屬于自己的優(yōu)先級。當(dāng)幾個(gè)中斷同時(shí)向CPU發(fā)出中斷請求時(shí)，CPU會根據(jù)這些中斷的優(yōu)先級來安排處理的順序，優(yōu)先級高的先處理，優(yōu)先級低的后處理。表1列出了F28335可以使用的中斷向量、各個(gè)向量的存儲位置以及各自的優(yōu)先級。表1F28335的中斷向量及優(yōu)先級PIE可支持96個(gè)獨(dú)立中斷，PIE控制器將96個(gè)外設(shè)和外部引腳的中斷進(jìn)行了分組，每8個(gè)中斷為一組，一共

23、是12組，即PIE1PIE12。外設(shè)中斷在PIE的分布如圖3所示。表2列出了F28335的PIE中斷向量表和組內(nèi)的優(yōu)先級。圖3外設(shè)中斷在PIE的分布圖4F28335的中斷處理框圖表2F28335的PIE中斷向量表和組內(nèi)的優(yōu)先級F28335中斷處理框圖如圖4所示。一個(gè)來自于外設(shè)或者外部的中斷必須經(jīng)過6次“開關(guān)”使能才能最終被CPU相應(yīng)。F28335支持7個(gè)外部中斷，XINT1XINT7。XINT13和非屏蔽中斷XNMI復(fù)用。每個(gè)外部中斷可以通過正邊沿或負(fù)邊沿觸發(fā)，也可以單獨(dú)被使能或禁止。CCS5.2與中斷相關(guān)的文件主要有：1、頭文件DSP28_Piectrl.h，定義了與PIE相關(guān)的寄存器數(shù)據(jù)結(jié)

24、構(gòu)。2、頭文件DSP28_PieVect.h，定義了PIE的中斷向量。3、源文件DSP28_Piectrl.c，對PIE控制器進(jìn)行初始化。4、源文件DSP28_PieVect.c，對PIE中斷向量表進(jìn)行初始化，執(zhí)行完這個(gè)程序后，各個(gè)中斷中斷函數(shù)就有了明確的入口地址。5、源文件DSP28_DefaultIsr.c，預(yù)定義了所有與外設(shè)相關(guān)的中斷函數(shù)，在編寫中斷函數(shù)時(shí)，只需將具體的內(nèi)容寫入即可。四、硬件連接實(shí)驗(yàn)板上利用一個(gè)按鍵來模擬外中斷信號，實(shí)驗(yàn)板上的外中斷硬件連接圖如圖5所示。圖5外中斷與DSP的硬件連接圖五、源程序分析1外中斷服務(wù)函數(shù)interruptvoidxint1_isr(void);/

25、聲明外中斷服務(wù)函數(shù)2主函數(shù)voidmain(void)InitSysCtrl();DINT;/關(guān)閉CPU全局中斷InitPieCtrl();/初始化PIE模塊IER=0 x0000;/關(guān)閉CPU中斷IFR=0 x0000;/清除所有的CPU中斷標(biāo)志InitPieVectTable();/初始化PIE中斷向量表EALLOW;/ThisisneededtowritetoEALLOWprotectedregistersPieVectTable.XINT1=&xint1_isr;/將XINT1的中斷向量指向定義的外中斷服務(wù)函數(shù)EDIS;/ThisisneededtodisablewritetoEALL

26、OWprotectedregistersPieCtrlRegs.PIECTRL.bit.ENPIE=1;/使能PIE模塊PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx4=1;/使能PIE模塊中的XINT1中斷IER|=M_INT1;/開啟CPU中斷1EINT;/使能全局中斷ERTM;/使能實(shí)時(shí)中斷EALLOW;/GPI15areinputsGpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO15=0;/GPIOGpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO15=0;/inputGpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO15=2;/XINT2Qualusing6samplesGpioCtrlRegs