第一篇:DSP技術論文讀后感
DSP技術引領數字生活
學號:200883061姓名:胡淦班級:08信工二班
DSP數字信號處理(Digital Signal Processing,簡稱DSP)是一門涉及許多學科而又廣泛應用于許多領域的新興學科。20世紀60年代以來,隨著計算機和信息技術的飛速發展,數字信號處理技術應運而生并得到迅速的發展。數字信號處理是一種通過使用數學技巧執行轉換或提取信息,來處理現實信號的方法,這些信號由數字序列表示。在過去的二十多年時間里,數字信號處理已經在通信等領域得到極為廣泛的應用。隨著社會的發展和人們生活水平的日益提高,人們對生活的需求也在日漸增長,DSP技術被越來越多的應用在我們的日常生活中。市場的需求促進了技術的迅猛發展,越來越多的新產品出現在我們眼前,這一切都源于DSP技術。
下面我來介紹一下DSP芯片,DSP芯片也稱數字信號處理器,是一種特別適合于進行數字信號處理運算的微處理器器,其主要應用是實時快速地實現各種數字信號處理算法。根據數字信號處理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特點:1.在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法;2.程序和數據空間分開,可以同時訪問指令和數據;3.片內具有快速RAM,通常可通過獨立的數據總線在兩塊中同時訪問;4.具有低開銷或無開銷循環及跳轉的硬件支持;
5.快速的中斷處理和硬件I/O支持;6.具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器;7.可以并行執行多個操作;8.支持流水線操作,使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行。
新近涌現的各種數字信號處理器的規格尺寸繁多,外形各式各樣,令人難以勝數,其設計目標也是為了滿足各種對性能要求高低不同的應用。這些需求既包括附加在現有的處理器上、用于提供DSP功能的簡易編碼器。
在近幾年里,DSP技術得到了極大的發展,越來越走進老百姓的生活中,例如數字電視,3G數字生活。下面我就這兩個方面簡單介紹一下:
數字電視:數字電視就是指從演播室到發射、傳輸、接受的所有環節都是使用數字電視信號或對該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的電視類型。數字信號的傳播速率是每秒19.39兆字節,如此大的數據流的傳遞保證了數字電視的高清晰度,克服了模擬電視的先天不足。同時還由于數字電視可以允許幾種制式信號的同時存在,每個數字頻道下又可分為幾個子頻道,從而既可以用一個大數據流--每秒19.39兆字節,也可將其分為幾個分流,例如4個,每個的速度就是每秒4.85兆字節,這樣雖然圖像的清晰度要大打折扣,卻可大大增加信息的種類,滿足不同的需求。例如在轉播一場體育比賽時,觀眾需要高清晰度的圖像,電視臺就應采用每秒19.39兆字節的傳播;而在進行新聞廣播時,觀眾注意的是新聞內容而不是播音員的形象,所以沒必要采用那么高的清晰度,這時只需每秒3兆字節的速度就可以了,剩下16.39兆字節可用來傳輸別的內容。
如今,數字電視是人們談論最多的熱鬧話題之一。由于數字電視是種新鮮事物,一些相關報道及文章介紹中出現似是而非的概念,諸如“數碼電視”、“全數字電視”、“全媒體電視”、“多媒體電視”等,造成大眾感到困惑,茫然不知所措。其實,“數字電視”的含義并不是指我們一般人家中的電視機,而是指電視信號的處理、傳輸、發射和接收過程中使用數字信號的電視系統或電視設備。其具體傳輸過程是:由電視臺送出的圖像及聲音信號,經數字壓縮和數字調制后,形成數字電視信號,經過衛星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送,由數字電視接收后,通過數字解調和數字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及伴音。因為全過程均采用數字技術處理,因此,信號損失小,接收效果好。
數字電視技術與原有的模擬電視技術相比,有如下優點:
(l)信號雜波比和連續處理的次數無關。電視信號經過數字化后是用若干位二進制的兩個電平來表示,因而在連續處理過程中或在傳輸過程中引入雜波后,其雜波幅度只要不超過某一額定電平,通過數字信號再生,都可能把它清除掉,即使某一雜波電平超過額定值,造成誤碼,也可以利用糾錯編、解碼技術把它們糾正過來。所以,在數字信號傳輸過程中,不會降低信雜比。而模擬信號在處理和傳輸中,每次都可能引入新的雜波,為了保證最終輸出有足夠的信雜比,就必須對各種處理設備提出較高信雜比的要求。模擬信號要求 S/N>40dB,而數字信號只要求S/N>20dB。模擬信號在傳輸過程中噪聲逐步積累,而數字信號在傳輸過程中,基本上不產生新的噪聲,也即信雜比基本不變。
(2)可避免系統的非線性失真的影響。而在模擬系統中,非線性失真會造成圖像的明顯損傷。
(3)數字設備輸出信號穩定可靠。因數字信號只有“0”、“l”兩個電平,“l”電平的幅度大小只要滿足處理電路中可能識別出是“l”電平就可,大一點、小一點無關緊要。
(4)易于實現信號的存儲,而且存儲時間與信號的特性無關。近年來,大規模集成電路(半導體存儲器)的發展,可以存儲多幀的電視信號,從而完成用模擬技術不可能達到的處理功能。例如,幀存儲器可用來實現幀同步和制式轉換等處理,獲得各種新的電視圖像特技效果。
(5)由于采用數字技術,與計算機配合可以實現設備的自動控制和調整。
(6)數字技術可實現時分多路,充分利用信道容量,利用數字電視信號中行、場消隱時間,可實現文字多工廣播(Teletext)。
(7)壓縮后的數字電視信號經數字調制后,可進行開路廣播,在設計的服務區內(地面廣播),觀眾將以極大的概率實現“無差錯接收”(發“0”收“0”,發“ l”收“l”),收看到的電視圖像及聲音質量非常接近演播室質量。
(8)可以合理地利用各種類型的頻譜資源。以地面廣播而言,數字電視可以啟用模擬電視?quot;禁用頻道(taboo channel),而且在今后能夠采用“單頻率網絡”(single frequency network)技術,例如 l套電視節目僅占用同 1個數字電視頻道而覆蓋全國。此外,現有的 6MHz模擬電視頻道,可用于傳輸 l套數字高清晰度電視節目或者 4-6套質量較高的數字常規電視節目,或者 16-24套與家用 VHS錄像機質量相當的數字電視節目。
(9)在同步轉移模式(STM)的通信網絡中,可實現多種業務的“動態組合”(dynamic combination)。例如,在數字高清晰度電視節目中,經常會出現圖像細節較少的時刻。這時由于壓縮后的圖像數據量較少,便可插入其它業務(如電視節目指南、傳真、電子游戲軟件等),而不必插入大量沒有意義的“填充比特”。
(10)很容易實現加密/解密和加擾/解擾技術,便于專業應用(包括軍用)以及廣播應用(特別是開展各類收費業務)。
(ll)具有可擴展性、可分級性和互操作性,便于在各類通信信道特別是異步轉移模式(ATM)的網絡中傳輸,也便于與計算機網絡聯通。
(12)可以與計算機“融合”而構成一類多媒體計算機系統,成為未來“國家信息基礎設施”(NII)的重要組成部分。
3G :近年來移動通信發展迅猛,自70年代末期模擬蜂窩系統問世以來,不到二十年時間,已經發展到以數字化技術為特征的第二代移動通信,進入90年代以后,世界各國已著手探尋第三代移動通信(即未來個人通信)的實現路徑。
第三代移動通信標準有兩個主要目標:一是實現多媒體、寬帶化、智能化和高質量的全球通信;二是規范尋呼、無繩、蜂窩和低軌道衛星在內的多種標準,統一“空中接口”。IMT-2000將寬帶CDMA視為優先考慮的方案,但在頻分模式的選擇上,歐洲建議由GSM向上過渡;北美建議由CDMA向上發展,日本力求與歐洲靠近,而這些要求對芯片的要求也變得更高,最典型的要求就是適用芯片應具有卓越的運行與處理能力,以及更高的兼容性。
(一)運行速度
第三代移動通信要求DSP至少達到300MIPS的運算速度,才能實現各種繁雜的算法、解壓縮和編譯碼。目前,DSP在功能上趨向實現多個MAC和多個寄存器,更寬的程序總線和數據總線;在結構上趨向采用SIMD、MIMD以及VLIW(超長指令)。第六代VLIW結構的TMS320C67x DSP產品,浮點運算速度達到1GFLOPS。用一片C67x就可完成10片普通DSP的工作,但其單價與市面上普通浮點DSP的價格相當,C67x功能之強大,足以為下一代個人通信提供高速、精確、多功能和多信道的解決方案。
(二)兼容性
由于在此之前有第一、第二代移動通信系統在運行,那么怎樣是第三代通信系統與前兩代相容,就成了一個技術難題。第一代模擬移動通信系統雖然在現在和未來都不是移動通信的發展主流,但是在全球的少數地區,例如北美的一些地區還將會存在;第二代數字移動通信系統在目前的市場占有率和普及率方面遠遠高于第一代和第三代,而且至少在未來的十年中將會與第三代系統并行發展,預計在第二代的發展終期,將達到全球四億用戶,這樣系統的兼容性將顯得非常主要。如果第三代專用芯片無法實現與第一代和第二代移動通信系統的兼容,那么第三代通信系統不但在初期的投入會很高,而且由于無法繼承和使用現存的網絡和移動設備,將造成巨大的資源和財力的浪費。
隨著DSP 技術越來越成熟,我相信DSP技術會越來越來應用到我們的生活中。希望DSP技術能帶給我們更多的實用,讓我們的生活更加豐富多彩。
讀后感:
本文開頭介紹了DSP的概念,隨著社會的發展和人們生活水平的日益提高,人們對生活的需求也在日漸增長,DSP技術被越來越多的應用在我們的日常生活中。市場的需求促進了技術的迅猛發展,越來越多的新產品出現在我們眼前,這一切都源于DSP技術。
接下來介紹了DSP芯片,并且從實際出發,闡述了DSP技術的廣泛應用。列舉了2個方面:數字電視和3G數字生活。
數字電視就是指從演播室到發射、傳輸、接受的所有環節都是使用數字電視信號或對該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的電視類型。并花了大篇幅重點介紹了數字電視技術與原有的模擬電視技術相比所具有的優點。由此看出數字電視在社會上的廣泛使用了。
3G數字生活簡要的概括了移動通信的發展史和它的巨大進步。第三代移動通信標準有兩個主要目標:一是實現多媒體、寬帶化、智能化和高質量的全球通信;二是規范尋呼、無繩、蜂窩和低軌道衛星在內的多種標準,統一“空中接口”。隨著第三代移動通信的普及,它對DSP芯片的要求也越來越高。最典型的要求就是適用芯片應具有卓越的運行與處理能力,以及更高的兼容性。接著簡要的闡述了這兩個方面。
綜合此文,看出DSP應用技術已經普及到人們的日常生活中,并且可以展望DSP技術的前景會越來越接近普通老百姓的生活中,使得DSP技術成為所有人生活中的不可缺少的部分。
第二篇:DSP論文感想
論文感想
汽車防撞雷達系統是一個復雜的電子系統,涉及到雷達技術、毫米波技術、模擬電路、數字電路、數字信號處理等一系列技術領域。作為智能交通系統的一 項前沿技術,能有效地降低交通事故的發生,因此成為該技術領域的研究重點,受到國內外研究人員的廣泛重視。對比不同雷達的工作方案與技術體制,最終因 FMCW毫米波汽車防撞雷達擁有良好的環境適應性和穩定的探測性能,成為了工
程應用的主要研究方案。本論文基于橫向研究項目,主要是在FMCW毫米波體制下研究汽車防撞雷達中頻信號處理技術,并通過DSP技術實現系統功能。在項目的研究和開發過程中,主要取得了以下成果:
1通過對比分析,確定了本系統的雷達工作體制,并在此體制下研究了目
標測速測距的基本原理。根據高速公路環境,提出了相應的性能要求,研究了預 警系統中的安全距離計算模型,并引入了一種高效率的安全距離算法; 2詳細介紹了雷達中頻信號的產生原理。由于中頻信號中噪聲的影響,提
出使用自適應濾波算法來抑制噪聲,并詳細地介紹了自適應濾波原理,重點研究 了其應用技術,將自適應濾波作為噪聲抵消器應用在系統中,能有效地降低中頻 信號中瑞利噪聲的影響;
3介紹了恒虛警檢測基本理論,分析研究了其實現方法,并針對應用環境進行了仿真實驗,能一定程度上降低錯誤目標的檢測概率。對于多目標,介紹了多目標頻率匹配算法,使其能從頻譜中提取到不同目標對應的頻率信息;
4完成了汽車防撞雷達中頻信號處理系統的硬件電路設計。根據系統的應
用特性,確定了主要器件的選型,并設計了數字信號處理器的電源電路與時鐘電
路,同時介紹了 D/A 和 A/D 器件原理,設計完成調制信號的產生與中頻信號的采樣; 5在 TMS320F28335 DSP平臺下,完成了系統軟硬件功能的測試,主要包括 A/D 采樣、自適應濾波、恒虛警檢測以及頻率匹配等算法。最終實現了汽車防撞雷達中頻信號處理系統的開發。
第三篇:DSP控制器原理及技術
西安郵電大學
DSP控制器原理及技術
院(系)名稱學生姓名專業班級名稱學號時間實驗報告
自動化學院
2014年6月
: ::
: : 課內實驗
3.1 CCS入門
3.1.1 CCS 入門實驗 1(CCS 使用)3.1.1.1 實驗目的:
1.熟悉 CCS 集成開發環境,掌握工程的生成方法; 2.熟悉 SEED-DEC28335 實驗環境; 3.掌握 CCS 集成開發環境的調試方法。3.1.1.2 實驗內容: 1.DSP 源文件的建立; 2.DSP 程序工程文件的建立;
3.學習使用 CCS 集成開發工具的調試工具。3.1.1.3 實驗背景知識: 3.1.1.3.1 CCS 簡介
CCS 提供了配置、建立、調試、跟蹤和分析程序的工具,它便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試,它能夠加速開發進程,提高工作效率。CCS 提供了基本的代碼生成工具,它們具有一系列的調試、分析能力。CCS 支持如下所示的開發周期的所有階段。如下圖所示。
開發環境界面如下圖所示。
3.1.1.3.2 使用 CCS 常遇見文件簡介:
1.program.c: C 程序源文件 2.program.asm: 匯編程序源文件
3.filename.h: C 程序的頭文件,包含 DSP/BIOS API 模塊的頭文件 4.filename.lib: 庫文件 5.project.cmd: 連接命令文件
6.program.obj: 由源文件編譯或匯編而得的目標文件
7.program.out: 經完整的編譯、匯編以及連接后生成可執行文件 8.program.map: 經完整的編譯、匯編以及連接后生成空間分配文件 9.project.pjt: 存儲環境設置信息的工作區文件 保存配置文件時將產生下列文件: 1.programcfg.cmd: 連接器命令文件 2.programcfg.h54: 匯編頭文件 3.programcfg.s54: 匯編源文件 3.1.1.3.3 CCS 常用指令簡介 1.設置斷點。將光標放置在需要設置斷點的程序行前,選擇 Debug→Breakpoints,即完成可 一個斷點的設置。
2.CCS 提供 3 種方法復位目標板
1)Reset DSP: Debug →Reset D,初始化所有的寄存器內容并暫停運行中的 程序。使用此命令后,要重新裝載.out 文件后,再執行程序。
2)Restart: Debug → Restart,將 PC 值恢復到當前載入程序的入口地址。3)Go main: Debug →Go main,將程序運行到主程序的入口處暫停。3.CCS 提供 4 種執行操作
1)執行執行: Debug →Run,程序運行直到遇到斷點為止。2)暫停執行: Debug →Halt,程序停止運行。
3)動畫執行: Debug →Animate,用戶反復運行程序,直到遇到斷點為止。4)自由執行: Debug →Run Free,禁止所有斷點運行程序。4.CCS 提供 4 種單步執行操作
1)單步進入: 快捷鍵 F8,Debug →step into,當調試語句不是基本的匯編指令時,此操作進入語句內部。
2)單步執行: Debug → step Over,此命令將函數或子函數當作一條語句執行,不進入內部調試。
3)單步跳出: Debug →step Out,此命令作用為從子程序中跳出 4)執行到光標處: 快捷鍵 crtl+F10,Debug → Run to Cursor,此命令作用為將程序運行到光標處。5.內存、寄存器與變量的操作
1)查看變量: 使用 view →Watch Window 命令
2)查看寄存器: 使用 view →Registers →CPU Registers 命令 3)查看內存: 使用 view →memory 命令 3.1.1.4 實驗準備:
1.將 DSP 仿真器與計算機連接好;
2.將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與 SEED-DEC28335 單元的 J18 相連接; 3.啟動計算機,當計算機啟動后,打開 SEED-DTK28335 的電源。觀察
SEED-DTK_MBoard 單元的+5V,+3.3V,+15V,-15V 的電源指示燈燈及SEED-DEC28335 的電源指示燈 D2 是否均亮;若有不亮,請斷開電源,檢查電源。
4.CCS配置
(1)雙擊SETUP CCStudio3.3;
(2)在famlily中選擇C28XX,在platform中選擇SEEDXDS510PLUS;
(3)點擊左下角save&quit,進入CCS主調試界面。3.1.1.5 實驗步驟: 3.1.1.5.1 創建源文件 1.雙擊圖標進入 CCS 環境。
2.打開 CCS 選擇 File →New →Source File 命令。
3.編寫源代碼并保存
4.保存源程序名為 math.c,選擇 File →Save
5.創建其他源程序(如.cmd)可重復上述步驟。3.1.1.5.2 創建工程文件
1.打開 CCS,點擊 Project-->New,創建一個新工程,其中工程名及路徑可任
指定。
彈出如下對話框:
2.在 Project 中填入工程名,Location 中輸入工程路徑;其余按照默認選項,點擊完成即可完成工程創建;
3.點擊 Project 選擇 add files to project,添加工程所需文件;
4.在彈出的對話框中的下拉菜單中分別選擇.c 點擊打開,即可添加源程序Math.c添加到工程。
5.同樣的方法可以添加文件 math.cmd、rts.lib 到工程中;在下面窗口中可以看到math.c、math.cmd、rts.lib 文件已經加到工程文件中。
3.1.1.5.3 設置編譯與連接選項
1.點擊 Project 選擇 Build Opitions;
2.在彈出的對話框中設置相應的編譯參數,一般情況下,按默認值就可以;
3.在彈出的對話框中選擇連接的參數設置,設置輸出文件名(可執行文件與空間分配文件),堆棧的大小以及初始化的方式。
3.1.1.5.4 工程編譯與調試
1.點擊 Project →Build all,對工程進行編譯,如正確則生成 out 文件;若是修改程序,可以使用 Project →Build 命令,進行編譯連接,它只對修改部分做編譯連接工作。可節省編譯與連接的時間。編譯通過,生成.out 文件;
2.點擊 File →load program,在彈出的對話框中載入 debug 文件夾下的.out 可執行文件;
3.裝載完畢;
4.點擊 debug →Go Main 回到 C 程序的入口;
5.打開 File →Workspace →Save Workspace 保存調試環境,以便下次調試時不需要重新進行設置。只要 File →Workspace →Load Workspace 即可恢復當前設置。
心得體會:通過本次實驗使我掌握了CCS實驗環境的使用以及相應程序的內容和使用并粗略掌握用C語言編寫DSP程序的方法。對本次實驗的程序有了全面的了解,并在CCS實驗環境下程序的編譯及編譯中出現的錯誤的排除錯誤,警告的處理方法。通過實驗,加深了我對DSP試驗箱的TMS320F2812主控板的了解同時懂得了如何使用DSP硬件仿真器。
通過本次實驗使我對于微機原理這么課更加熟悉,并且更進一步掌握了所學的知識,從而在實驗過程中發現自己對知識點的理解不足,以及新的領悟。收獲多多。
第四篇:DSP技術實驗指導書
一 基礎實驗:CCS 的使用與簡單應用程序的調試
1.1 實驗目的
1.熟悉 CCS 集成開發環境,掌握工程的生成方法; 2.熟悉 SEED-DEC5416 實驗環境; 3.掌握 CCS 集成開發環境的調試方法; 1.2 實驗內容
1.DSP源文件的建立; 2.DSP程序工程文件的建立;
3.學習使用CCS集成開發工具的調試工具; 1.3 實驗知識背景 1.3.1 CCS 簡介
1.CCS 提供了配置、建立、調試、跟蹤和分析程序的工具,它便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試,它能夠加速開發進程,提高工作效率。CCS提供了基本的代碼生成工具,它們具有一系列的調試、分析能力。CCS 支持如下所示的開發周期的所有階段 1.3.1 CCS 簡介
1.CCS 提供了配置、建立、調試、跟蹤和分析程序的工具,它便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試,它能夠加速開發進程,提高工作效率。CCS提供了基本的代碼生成工具,它們具有一系列的調試、分析能力。CCS 支持如下所示的開發周期的所有階段
湖南工學院教案用紙 p
2.CCS窗口介紹
1.3.2 CCS 常用文件介紹
使用CCS時,經常遇見下述擴展名文件:
1.project.mak:
CCS使用的工程文件
2.program.c:
C程序源文件
3.program.asm:
匯編程序源文件
4.filename.h:
C程序的頭文件,包含DSP/BIOS API模塊的頭文件
5.filename.lib:
庫文件
6.project.cmd:
連接命令文件
7.program.obj:
由源文件編譯或匯編而得的目標文件
8.program.out:
(經完整的編譯、匯編以及連接的)可執行文件
9.project.wks:
存儲環境設置信息的工作區文件
保存配置文件時將產生下列文件:
1.programcfg.cmd:
連接器命令文件
2.programcfg.h54:
匯編頭文件
3.programcfg.s54:
匯編源文件
湖南工學院教案用紙 p
1.3.3 CCS 常用指令簡介
1.設置斷點。
將光標放置在需要設置斷點的程序行前,選擇 Debug→Breakpoints,即完成可一個斷點的設置。
2.CCS 提供 3 種方法復位目標板
1)Reset DSP:
Debug →Reset D,初始化所有的寄存器內容并暫停運行中的程序。使用此命令后,要重新裝載.out 文 件后,在執行程序。
2)Restart:
Debug → Restart,將 PC 值恢復到當前載入程序的入口地址。
3)Go main:
Debug →Go main,將程序運行到主程序的入口處暫停。
3.CCS 提供 4 種執行操作
1)執行執行:
Debug →Run,程序運行直到遇到斷點為止。
2)暫停執行:
Debug →Halt,程序停止運行。
3)動畫執行:
Debug →Animate,用戶反復運行程序,直到遇到斷點為止。
4)自由執行:
Debug →Run Free,禁止所有斷點運行程序。
4.CCS 提供 4 種單步執行操作
1)單步進入:Debug →step into,快捷鍵 F8,當調試語句不是
基本的匯編指令時,此操作進入語句內部。
2)單步執行:Debug → step Over,此命令將函數或子函數當作
一條語句執行,不進入內部調試。
3)單步跳出:Debug →step Out,此命令作用為從子程序中跳出
4)執行到光標處: Debug → Run to Cursor,快捷鍵 crtl+F10,此命令作用為將程序運行到光標處。
5.內存、寄存器與變量的操作
1)查看變量
使用 view →Watch Window 命令
2)查看寄存器
使用 view →Registers →CPU Registers 命令
3)查看內存
使用 view →memory 命令
湖南工學院教案用紙 p
6.Graph 的設置即圖形顯示
1)選擇View →Graph →Time/Frequency。
2)在彈出的Graph Property Dialog對話窗中,將 Graph Title,Start Address,Acquisition Buffer Size,Display Data Size,DSP Data Type等的屬性可改變為如下圖所示(也可根據具體需要設置屬性)。向下滾動右側的滾動條或調整 dialog 框的大小可看到所有的屬性。1.4 實驗步驟
1).將 DSP 仿真器與計算機連接好;
2).將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與 SEED-DEC5416 單元的 J1 相連接;
3).啟動計算機,當計算機啟動后,打開 SEED-DTK_DBD 的電源。觀察SEED-DTK-IO1 單元的+5V,+3.3V,+15V,-15V 的電源指示燈,SEED_DEC5416 的 D2 以及 SEED-DSK2812 的 D2 是否均亮;若有不亮的,請斷開電源,檢查電源。4).雙擊圖標進入 CCS 環境。
下面按照原文件、工程文件以及編譯條件的設置來分別介紹一下 CCS 的使用。
1.4.1 創建源文件
1).打開 CCS 選擇 File →New →Source File 命令 2).編寫源代碼并保存
3).保存源程序名為 math.c,選擇 File →Save 4).創建其他源程序(如.cmd)可重復上述步驟。
1.4.2 創建工程文件
1.打開 CCS,點擊 Project-->New,創建一個新工程,其中工程名及路徑可任意指定 2.彈出如下對話框:
3.在 Project 中填入工程名,Location 中輸入工程路徑;其余按照默認選項,點擊完成即可完成工程創建。
4點擊 Project 選擇 add files to project,添加工程所需文件。
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5.在彈出的對話框中的下拉菜單中分別選擇.c 點擊打開,即可添加源程序XXX.c 添加到工程中。
6.同樣的方法可以添加文件 XXX.cmd、XXX.lib 到工程中;在下面窗口中可以看到 XXX.c、XXX.cmd、XXX.lib 文件已經加到工程文件中。
7.以下操作可使您對工程中的文件進行打開、刪除、查看屬性等操作
1.4.3 設置編譯與連接選項 1. 點擊Project選擇Build Opitions 2. 在彈出的對話框中設置相應的編譯參數,一般情況下,按默認值就可以;
3. 在彈出的對話框中選擇連接的參數設置,設置輸出文件名,堆棧的大小以及初始化的方式。
1.4.4 工程編譯與調試
1. 點擊Project→Buildall,對工程進行編譯,如正確則生成out文件;
若是修改程序,可以使用 Project → Build 命令,進行編譯連接,它只對修改部分做編譯連接工作。可節省編譯與連接的時間。編譯通過,生成.out 文件。2. 點擊File→loadprogram,在彈出的對話框中載入debug 文件夾下 的.out 可執行文件。3. 裝載完畢
4.點擊debug →Go Main回到C程序的入口
5. 打開 File →Workspace →Save Workspace 保存調試環境,以便下次調試時不需要重新進行設置。只要 File →Workspace →LoadWorkspace 即可恢復當前設置 1.5完成簡單應用程序的調試 1.6記錄實驗結果 1.7完成實驗報告:
二.設計實驗 按鍵中斷顯示實驗
3.1實驗目的
1.了解D SP外部中斷的使用,中斷服務程序的設計方法;2.掌握DSP中斷向量表的劃分。3.2實驗設備
計算機;
DSP硬件仿真器;
SZ-DSPF開發教學平臺。3.3實驗硬件設置
做實驗之前,需要接通該實驗所需的硬件電路,木實驗為:先將實驗箱上的電源開關“MS2“,”MS3 “和”MS4”按下,再將機箱右側的船型開關往“I”方向打開電源;SZ-5416的主控模塊上的J7,J9,J4,J16短接;在“設置模塊”中將“A”和“C”設置為“1”。然后開始做實驗,注意在做D SP實驗時一開始按了SZ-5416的主控模塊上的K1硬件復位后,程序運行中不要再按復位鍵,以免實驗由十D SP復位而失敗。3.4實驗原理及說明
本實驗采用鍵盤中斷,當有鍵按下時一給DSP一個中斷信號(INT2)DSP通過此I/O端口地址COOlh讀鍵值,在讀取鍵值后由數碼管顯T出來。硬件原理圖請參考“SZ-LK板”的說明,邏輯關系請參考第二章邏輯分析5416部分,數據流程請參考第五章中的數碼管和按鍵。中斷標志寄存器(IFR},中斷屏蔽寄存器(IMR} 3.5實驗步驟及結果
本實驗是一個測試鍵盤的實驗,運行程序依次按鍵1-8,數碼管依次顯T 7-0,中間鍵一一對應,任意按一鍵,其對應的數碼管顯不相應的數字。
步驟: 1.啟動CCS}編寫實驗程序代碼(可參考隨機光盤中的例程alldsp4h2keptest,進行編譯并加載到DSP中。
2.采用單步運行或執行到光標處,或全速運行。觀察其結果。(具體請參考實驗一)
湖南工學院教案用紙 p
3.6實驗程序框圖
3.7完成實驗報告及實驗思考
1.分析下例指令的特點POPD, POPM, PSHD PUSHM?
2.分析中斷管理流程及中斷向量表的特點
湖南工學院教案用紙 p
三、定時器實驗
4.1 實驗目的
1.了解 DSP 匯編程序的構成; 2.了解 DSP 程序各段的含義;
3.熟悉在匯編條件下如何編寫中斷服務程序; 4.了解串行通訊的過程
5.掌握長時間間隔的定時器的處理。6.掌握片內外設的設置方法。
4.2 實驗內容
1.DSP 的初始設置;
2.DSP 中斷向量表的建立; 3.定時中斷的編寫;
4.查詢方式異步串口程序的編寫。
4.3 實驗要求
能夠掌據匯編語言的程序結構。正確進行異步串口的通訊與定時器的設置。能夠與系統正確通訊。通過 LCD 與鍵盤可以控制定時器的運行。
4.4 實驗程序功能與結構說明
湖南工學院教案用紙 p
4.5.實驗步驟
首先將光盤下 03.Examples of
Program 04.SEED_DTK-DBD 調試實驗程 序目錄下的 CCS-Timer 的文件夾拷貝到 D:盤根目錄下。
1.將 DSP 仿真器與計算機連接好;
2.將 DSP 仿真器的 JTAG 插頭與
SEED-DEC5416 單元的 J1 相連接;
3.啟動計算機,當計算機啟動后,打開 SEED-DTK_DBD 的電源。觀察
SEED-DTK-IO1 單元的+5V,+3.3V,+15V,-15V 的電源指示燈,SEED_DEC5416 的 D2 以及 SEED-DSK2812 的 D2 是否均亮;若有不亮的,請斷開電源,檢查電源。
4.打開 CCS,進入 CCS 的操作環境。5.裝入 timer.pjt 工程文件,添加 dtk-boot.gel 文件。
6.裝載程序 timer.out,進行調試。
7.在程序的第 101 行“i=i+1;”處設置斷點。
8.運行程序,程序會停在斷點處,表明已進入定時器中斷。繼續運行程序,程序每次都會停在斷點處。實驗者可根據自己的需要改變周期寄存器的
值,從而控制每次進中斷的時間。
4.6 思考題
理解 DSP 程序的編寫過程,如何編寫中斷程序? 四. 綜合性實驗
FIR濾波器的設計
8.1實驗目的
1.了解F工R濾波器的原理及使用方法;
2.了解使用Matlab語言設計F工RR濾波器的方法;3.了解DSP對F工R濾波器的設計及編程方法;4.熟悉對F工R濾波器的調試方法;8.2實驗內容
本試驗要求設計濾波器采樣頻率為1000hz,截n頻率300hz的低通濾波器。設計F工R濾波器實現上面要求。輸入信號頻率合成信號,目的是通過我們設計的濾波器將高頻信號濾掉,余下低頻的信號成分,達到濾波的效果。8.3實驗原理
一個線性位移不變系統的輸出序列Y(}>和輸入序列X(}>之間的關系,應滿足常系數線性差分方程:
湖南工學院教案用紙 p FIR濾波器的單位沖激響應h(n)為有限長序列。若h(n)為實數,且滿足偶對稱或奇對稱的條件,則FIR濾波器具有線性相位特性。
N—偶數
在數字濾波器中,FIR濾波器具有如下幾個主要特點: ①FIR濾波器無反饋回路,是一種無條件穩定系統;②FIR濾波器可以設計成具有線性相位特性。
本實驗程序設計的就是一種偶對稱的線性相位濾波器。程序算法實現采用循環緩沖區法。
算法原理: ①在數據存儲器中開辟一個N個單元的緩沖區(滑窗),用來存放最新的N個輸入樣本;②從最新樣本開始取數;③讀完最老樣本后,輸入最新樣本來代替最老樣本,而其他數據位置不變;④用BK寄存器對緩沖區進行間接尋址,使緩沖區地址首尾相鄰。
8.4程序設計
1.濾波器的Matlab 編寫matlab程序,語言設計生成F工R濾波器系數后,附到DSP匯編語言程序中。主程序如
f=[0 0.6 0.6 1];m=[1 1 0 0] b=firls(36, f, m)freqz(b, 1, 512)b二b*2^ 15 2.輸入信號程序,文件名為firinput.3.DSP匯編語言程序設計。匯編源文件fir.asm,中斷向量表vectoes.asm和鏈接命令文件fir.cmd組成。
8.5實驗步驟
1.打開ccs,新建立一上程文件fir.Pjt.2.將匯編源文件fir.asm、中斷向量表vectors.asm和鏈接命令文件fir.cmd添加到fir.pjt中。
3.在project菜單下選擇build options選項,選取Linker選項,調整為
-q-c –m,.Debugf ir.Map,-o,.Debugf ir.out“-w一x。點擊編譯,鏈接圖標,通過后生成fir.out文件和f irr.map文件,其余選項.丁默認。
湖南工學院教案用紙 p 4.在file菜單下,選擇load program選項,將生成的fir.out文件裝載 到DSP中。
5.運行程序,在view菜單下選擇watch window選項來觀測變量值。依次輸入input和output來觀測輸入輸出變量值,這兩個變量分別為濾波前的輸入數據和濾波后輸出數據的首地址。
6.在view菜單下選擇graph/time frequence,彈出如下對話框。按照要求,設置好相應的參數,來觀測輸入和輸出數據的波形。7.具體調試執行程序時,使用斷點,單步執行等方式。} v }r.}.}xm }-}o'r nmsuwr,}rv;yxirxn}
8.6記錄實驗結果
8.7完成實驗報告及思考題
1.為什么要對matlab程序生成的系數進行調整,即將浮點數轉換成整數? 2.試改變輸入的信號(保證一個頻率在通帶范圍內,一個在通帶范圍外),進行相應的數據調整,然后在CCS底下觀測看輸入數據波形。
3.進行濾波器系數的調整再進行相應濾波,然后在CCS底下看輸出數據波形情況有何變化。
第五篇:DSP技術課程設計教學大綱
《DSP技術與應用》課程設計教學大綱
適用專業:電子信息工程/通信工程 學 時: 2 周
編寫人:劉偉春 審定人:余建坤 何海浪
一、本課程設計的性質、目的、任務
本課程設計是為電子信息工程專業高年級本科生開設的課程設計課,其目的為通過對課程設計任務的完成,使學生理解課程教學的理論內容,并且能夠掌握和熟悉DSP的開發流程和基本的編程方法,開拓學生在現代控制技術上的視野,進一步提高學生硬件設計水平和工程實踐能力,同時,由于設計中涉及到各種器件的使用,可以提高學生綜合運用各種技術和知識的能力,為今后從事工程實踐活動培養嚴謹的工作作風以及創新的思維和能力。
二、本課程設計的基本理論(基礎理論和基本方法)
本課程設計的基本理論包括三部分。一是數字信號處理的基本理論,包括信號處理系統的概念、離散時間信號處理系統的基本分析方法、連續時間系統的離散化處理等等;二是DSP器件的基本理論,包括器件的結構(總線、CPU、寄存器、存儲器等)和工作原理,器件中片內外部設備(定時器、計數器、串行I/O接口、直接內存存取DMA等)的工作原理;三是DSP仿真開發技術基本理論,包括DSP系統設計方法,系統指標分配,器件選擇的原則以及DSP系統的抗干擾設計。
三、程序與要求
課題由指導教師給定,也可由學生根據自己感興趣的方向選擇適合自己的課題,然后在教師的指導下完成設計,題目較大時,可以以組為單位實施。教師在課內外給予及時指導和答疑。基本要求:
1.掌握以實現系統要求為目標的自上而下的DSP系統設計方法,并掌握系統指標分配,器件選擇的原則以及DSP系統的抗干擾設計。
2.掌握DSP仿真開發系統的結構。掌握仿真器的連接和安裝,熟悉開發軟件Code Composer Studio的界面和基本操作。
3.掌握TMS320C54x芯片的硬件結構,了解CPU、寄存器和存儲器中各數據的含義。了解TMS320C54x芯片外部設備的工作原理,熟悉數據的處理過程和中斷。了解TMS320C54x芯片的指令系統,熟悉各種指令和基本算法。
4.獨立完成DSP系統的軟硬件設計,程序的編寫和調試。課程設計報告應包括方案選擇分析、重要單元電路分析、重要參數計算、基本測試數據等。
四、主要內容提要
1.方案論證(方案比較)與總體設計; 2.單元電路的設計; 3.電子元器件的選擇;
4.根據性價比和預設指標,合理選擇參數進行計算; 5.程序設計,包括程序流程圖與源代碼的實現 6.仿真與結果分析。
五、考核方式與評分標準
1.平時表現,占10%;
2.論文排版規范,有摘要、關鍵詞、參考文獻,占20%; 3.設計報告方案合理,系統軟硬件設計正確,占70%。
六、配套指導教材
[1]戴明楨等編著.TMS320C54X DSP 結構原理及應用.北京:航空航天大學出版社,第2版,2007;
[2]彭啟琮編著.DSP技術的發展與應用.北京:高等教育出版社,2002;
[3]胡廣書編著.數字信號處理理論、算法與實現.北京:清華大學出版社,2005; [4]北京合眾達電子技術有限公司編著.SEED-DTK系列實驗手冊.北京合眾達電子技術有限公司出版,2007。