湘潭大學(xué)數(shù)字信號處理實驗報告(第二次)-正弦信號發(fā)生器

數(shù)字信號處理實驗報告（第二次） 學(xué)院：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師：完成日期：內(nèi)容：實驗四、正弦信號發(fā)生器實驗四、正弦信號發(fā)生器實驗?zāi)康?.掌握利用DSP產(chǎn)生正弦信號的原理2.熟悉子程序調(diào)用的程序結(jié)構(gòu)以及堆棧的使用3.掌握CCS的圖形輸出操作實驗設(shè)備1.集成開發(fā)環(huán)境CodeComposerStudio（簡稱CCS）2.實驗代碼Sin.s54、Lab.cmd和Lab.gel三、實驗內(nèi)容1.閱讀理解多項式逼近正弦的文檔，為第一象限內(nèi)的弧度值。因為，所以只需將第二，三，四象限內(nèi)的弧度值轉(zhuǎn)換到第一象限即可計算出相應(yīng)的正弦函數(shù)值。由于有限精度，規(guī)定弧度值從，其中=0x7FFF，/2=0x4000，=0x8000。利用級數(shù)展開產(chǎn)生正弦波，必須在調(diào)用計算子程序之前備份好累加器A中的當前弧度值，以便計算結(jié)束后實現(xiàn)增量。正弦波的頻率可以通過增幅的大小來進行控制，如果假定程序循環(huán)一次為一個時間單位，則正弦波的周期為65536/步長，頻率為周期倒數(shù)。自動增長時要注意當超過后必須調(diào)整到的范圍內(nèi)才能調(diào)用計算子程序，即若。2.閱讀和理解Sin.s54Sin.s54程序如下：;******************************************************************************; SJTUDSPTech.Center;Copyright(c)2003SJTUDSPTech.Center.AllRightsReserved.;Description:; TMS320C54xProgramforStudentsExperiment;History:; Date Authors Changes; 2003/08/01 FuXuan Created.;******************************************************************************STACK_ADDR .set 0x0500STEP .set 0x0400 ;deltax(mustbepositive),themorethehigherfrequency ;T=65536/STEP,f=1/T .bss sin_out,1 .mmregs .global main .textmain: stm #STACK_ADDR,SP stm #0x00A8,PMST ;IPTR=0x0080 stm #0x0000,SWWSR ;softwarewaitstatusregister sub A ssbx CPL ;directaddressusingSP ssbx FRCT ;fractionmode ssbx OVM ;overflowmode ssbx SXM ;signextension stm #sin_out,AR6sin_loop: pshm AG ;savecurrentx;ddianOK pshm AH;ddianOK pshm AL;ddianOK call calculate_sin ;-pi<=x<=pi;ddianOK sth A,*AR6 ;storesin(x),addprobepoint;ddianOK popm AL;ddianOK popm AH;ddianOK斷點設(shè)置處 popm AG;ddianOK add #STEP,A ;adddelta;ddianOK sub #0x7fff,A,B ;testifx>pi,B=A-pi;ddianOK bc normal_increase,BLT;ddianOK ld #0x8000,A ;A=-pi add B,A ;A=B+(-pi)=x-2*pinormal_increase: b sin_loop;ddianOK dead_loop: nop nop nop nop b dead_loop ;******************************************************************************sign .set 0 ;localvariablecalculate_sin: frame -1 ;allocatesign nop ;nodirectaddressingnextframe st #0,@sign ;decidesign,0for1stand2ndquadrant,1for3rdand4thquadrant xc 2,ALT st #1,@sign abs A ;changeto1stand2ndquadrant sub #0x4000,A,B ;testfor1stquadrant bc first_quadrant,BLEQ;ifnotchangeto1stquadrant sub #0x7fff,A ;Assin(pi-x)=sinx,letx=pi-x neg A first_quadrant: stm #coef,AR2 stlm A,T ;T=x ld *AR2+,16,A ;AH=C5 ld *AR2+,16,B ;BH=C4 rpt #5-1 ;AH=C5*x^5+C4*x^4+C3*x^3+C2*x^2+C1*x+0 poly *AR2+ ld @sign,B ;pickoutsign sfta A,3 ;makeQ15format nop ;nopforBconditiontestbyxc xc 1,BNEQ ;testsign neg A ;sin(-x)=-sinx frame 1 ret;****************************************************************************** .sect "vectors"int_RESET: b main nop nop .space 124*16;sin(x)=0+3.140625x+0.02026367x^2-5.325196x^3+0.5446778x^4+1.800293x^5 .datacoef: ;Asthemaxvalueis-5.325196,soQ12isused .word 0x1cce ;1.800293*4096 .word 0x08b7;0.5446778*4096 .word 0xaacc;-5.325196*4096 .word 0x0053;0.02026367*4096 .word 0x3240;3.140625*4096 .word0x0000 ;0 .end;endofSin.s543.調(diào)試正弦波發(fā)生器圖形觀測時選擇菜單View->Graph->Time/Frequency，然后設(shè)置如下圖：4.加入斷點，并選取圖形觀測，利用動畫及時更新 popm AH;ddianOK斷點設(shè)置處5.試利用迭代的方法來實現(xiàn)正弦信號發(fā)生器得到正弦信號迭代公式：，因為為常數(shù)，所以為常數(shù)，則利用此公式迭代計算每次只需一次乘法和一次加法。四、實驗結(jié)果及注意事項1.需要使用臨時數(shù)據(jù)時，必須用frame語句留出所需空間，使用結(jié)束后要將堆棧指針還原以防堆棧內(nèi)存泄漏。要注意的是frame的下一條指令不能使用直接尋址。2.利用累加器寫乘法寄存器T（stlm）之后的下一條指令不能使用T；條件轉(zhuǎn)移指令xc在指令訪問階段判斷條件，該條件必須在先于xc指令的2個指令之前產(chǎn)生；條件轉(zhuǎn)移指令bc是在指令執(zhí)行階段判斷條件，不存在這方面的問題。具體細節(jié)請參見《數(shù)字信號處理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計》3.6節(jié)和4.5節(jié)。3.在斷點及動畫運行方式實現(xiàn)正弦波顯示的情況下，查找到存儲器中對應(yīng)存儲正弦波數(shù)據(jù)實時更新的數(shù)據(jù)單元。5.實驗結(jié)果匯總斷點（startaddress=sin_out，step=0x0400）斷點設(shè)置截屏斷點及探針（startaddress=sin_out，step=0x0400）斷點及探針設(shè)置截屏斷點（startaddress=sin_out，step=0x0500）斷點及探針（startaddress=sin_out，step=0x0500）斷點（startaddress=AR6，step=0x0400）斷點及探針（startaddress=AR6，step=0x0400）斷點（startaddress=0X2000，step=0x0400）斷點及探針（startaddress=0X2000，step=0x0400）6.程序流程圖五、實驗心得這次實驗的主要內(nèi)容包括閱讀理解多項式逼近正弦的文檔；閱讀和理解Sin.s54；調(diào)