DSP2812實驗指導(dǎo)書第一部分_圖文

1、第1章教學(xué)實驗系統(tǒng)使用指導(dǎo)1.1 DSP教學(xué)實驗箱簡介本套DSP系統(tǒng),為DSP教學(xué)和科研提供了一套整體解決方案。本套系統(tǒng)最大的特點就是模塊化設(shè)計,既滿足了目前教學(xué)的需要,又為將來產(chǎn)品的升級換代,做了技術(shù)上的考慮。同時這種模塊化的設(shè)計可以應(yīng)用到多個方面,比如:本科的DSP的實驗教學(xué);基于DSP應(yīng)用的課程設(shè)計;基于DSP用于圖象,語音,網(wǎng)絡(luò)的畢業(yè)設(shè)計;基于DSP的研究生嵌入式系統(tǒng)的開發(fā);一.DSP教學(xué)實驗箱的特點和指標(biāo):由于該套實驗系統(tǒng)主要由4部分組成,因此,這里分4部分來介紹該套系統(tǒng)。1、實驗箱部分:兩個獨立的信號發(fā)生器,可同時提供兩種波形、四路輸出;信號的波形、頻率、幅度可調(diào)。- 頻率微調(diào):在

2、每個頻率段范圍內(nèi)進行頻率調(diào)整。- 波形切換:提供4種波形(方波,三角波,正弦波,白噪聲,可通過撥動開關(guān)進行選擇。- 幅值微調(diào):03.3V平滑調(diào)整。- 信號接插孔:4路A/D輸入(ADCIN0-3,4路D/A輸出(DACOUT1-4,每路均提供信號和地。多種直流電源輸出。+5V(5A,+12V(1A,-12V(0.5A,地。底板提供插座,可使用插座完成DSP評估板上的A/D信號輸入和D/A輸出。測試模塊:提供18個測試點,可以測量PWM輸出、AD輸入和DA輸出波形。雙信號發(fā)生器設(shè)計,更加貼近DSP的實際應(yīng)用,許多實際的情況都是需要對兩個信號進行相關(guān)分析。2、通用DSP開發(fā)系統(tǒng)部分:USB2.0接

3、口開發(fā)系統(tǒng),支持C2000/VC33/C5000/C6000的開發(fā)應(yīng)用。支持CCS。通用開發(fā)系統(tǒng)和DSP控制板分離,有利于將來DSP的升級。同時,也可以脫離實驗箱單獨從事科研開發(fā)使用。3、通用控制模塊部分:顯示輸出:- 液晶顯示(LCD:240×128點陣圖形顯示屏,可調(diào)整顯示對比度。- 發(fā)光二極管。音頻輸出:可由DSP I/O腳控制的蜂鳴器;D/A輸出提供音頻插座,可直接接插耳機。鍵盤:8鍵數(shù)字鍵盤。直流電機:板上有一個帶速度反饋的閉環(huán)直流電機B,它的額定工作電壓為+12V,額定轉(zhuǎn)速為6500轉(zhuǎn),帶有速度反饋線路。撥動開關(guān)(DIP:4路,可實現(xiàn)復(fù)位和設(shè)置DSP應(yīng)用板參數(shù)。4、DSP

4、主處理板部分:ICETEK-F2812-A板、ICETEK-VC5509-A板、ICETEK-VC5416-A 板、ICETEK-VC5416-AR板ICETEK-VC33-AR板、ICETEK-C6713-A板、ICETEK-LF2407-A板等。二.DSP教學(xué)實驗箱的組成DSP教學(xué)實驗箱主要由以下幾個部分組成:1.蓋:保護實驗箱設(shè)備;保存教材、使用手冊、實驗指導(dǎo)書、各種實驗用的連線;可拆卸,在實驗中可從箱體上拆下。2.箱體:裝載實驗箱設(shè)備;左側(cè)外壁上有一個標(biāo)準(zhǔn)外接電源線插孔;通過固定螺絲與實驗箱底板連為一體。3.底板:固定各模塊;提供電源開關(guān)、實驗用直流電源插座、A/D D/A輸入輸出插座

5、、各模塊直流供電插座、信號插座、信號源輸出插座、測試點;實現(xiàn)顯示控制模塊和DSP評估板模塊的信號互連。4.信號源:三路輸出;提供切換選擇輸出方波、三角波和正弦波,另可選擇輸出頻率范圍(10Hz-100Hz,100Hz-1KHz,1KHz-10KHz,10KHz-30KHz,可選擇幅度范圍(0-3.3V。5.仿真器模塊:固定ICETEK仿真器,支持PP型和USB型;提供PP型仿真器供電+5V電源插座;仿真器可從底板上拆下單獨使用或更換。6.顯示控制模塊:通過信號線連接到底板;從底板提供的+5V和+12V直流電源插座輸入電源;提供液晶圖形顯示(240x128象素,指示燈(8只,兩排。閉環(huán)直流電機,

6、八鍵數(shù)字鍵盤,蜂鳴器。顯示控制模塊可從底板上拆下更換。7.測試模塊:提供對常用信號的測試點,其中有PWM信號(4路,僅針對DSP系統(tǒng)ICETEK-F2812-A-USB-EDU的實驗箱、模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(4路、和數(shù)模轉(zhuǎn)換信號(4路,另外還包括兩個地線(DGND、AGND。8.DSP評估板模塊:固定各種DSP評估板;提供+5V直流電源插座(兩個位置;34Pin信號線插座(4個,用于連接DSP評估板和實驗箱底板。DSP評估板模塊可從底板上拆下更換。三.DSP教學(xué)實驗箱結(jié)構(gòu)圖(參見圖1.1.1 圖1.1.1 教學(xué)實驗箱結(jié)構(gòu)圖1.2 教學(xué)實驗箱硬件接口和編程說明一.DSP教學(xué)實驗箱的外圍接口-外圍接口PA

7、:2812-A擴展接口P4(其中連接到實驗箱底板的引腳加下劃線,其他未連接 圖1.2.1 外圍接口PA-外圍接口PB:2812-A擴展接口P3(其中連接到實驗箱底板的引腳加下劃線,其他未連接 圖1.2.2 外圍接口PB-外圍接口PC:2812-A擴展接口P2(其中連接到實驗箱底板的引腳加下劃線,其他未連接 圖1.2.3 外圍接口PC-外圍接口PD:2812-A擴展接口P1(其中連接到實驗箱底板的引腳加下劃線,其他未連接 圖1.2.4 外圍接口PD二.DSP教學(xué)實驗箱硬件編程控制模塊共有8個寄存器,如表1-2-1定義:表1-2-1 控制和狀態(tài)寄存器列表 顯示控制模塊有一個全局控制寄存器CTRST

8、ATUS,地址映射在TMS320F2812的IO擴展空間上,地址為0x108000。其各位上的定義如表1-2-2:表1-2-2 全局控制寄存器CTRSTATUS GS:全局控制標(biāo)志位;BUZZE:蜂鳴器使能;IOPE:通用I/O端口(PA-LED直接控制指示燈D4使能;PWME:電機控制使能;例如需要使能電機,可以用以下C語言語句:CTRSTATUS =1;1.液晶模塊初始化編程說明要控制液晶模塊的所有外設(shè),必須要先對液晶模塊進行初始化。初始化由全局控制寄存器的最高位GS完成。連續(xù)向GS寫入1,0,1即可完成對液晶屏幕的初始化。使用C 語言編程如下:CTRSTATUS=0x80;CTRSTAT

9、US=0;CTRSTATUS=0x80;2.液晶顯示模塊編程控制:液晶顯示模塊由芯片T6963控制。該芯片的管腳說明如表1-2-3所示。表1-2-3T6963管腳說明 顯示控制方法:T6963的命令包括指令和參數(shù)兩部分。指令寄存器地址為Port8001,參數(shù)寄存器地址為Port8002,T6963C 的命令可有一個或兩個參數(shù),或無參數(shù)。每條命令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)(如果有的話,再送入指令代碼。T6963的控制命令表如表1-2-4所示。表1-2-4 T6963的控制命令 每次對液晶屏幕進行操作之前,最好先進行狀態(tài)字檢測。液晶屏幕狀態(tài)字寄存器地址為Port8000。該寄存器各比特位描述如表1-2-

10、5所示。表1-2-5 狀態(tài)字寄存器比特位描述 3.發(fā)光二極管編程控制:顯示/控制模塊上的發(fā)光二極管Led4- Led11是由連接在5416DSP擴展地址接口上的寄存器CTRLED 控制的。該寄存器均為8位寄存器,其位定義參見表1-2-6:表1-2-6 寄存器CTRLED 該寄存器的地址映射到5416DSP的IO擴展空間Port8004上。DSP通過對該地址的寫操作來CTRLED上各位的狀態(tài),當(dāng)寄存器某位取0值時,相應(yīng)指示燈被點亮,取1值則熄滅。例如,要點亮指示燈Led4,其它燈熄滅,可使用如下C語句:CTRLED=0xfe;4.蜂鳴器編程控制:蜂鳴器由DSP的PWM輸出控制,可將此管腳上的頻率

11、輸出轉(zhuǎn)換成聲音輸出。5.鍵盤輸入編程控制:鍵盤的掃描碼由DSP的MCTRKEY 擴展地址Port8005給出表1-2-7 寄存器MCTRKEY 當(dāng)有鍵盤輸入時,MCTRKEY中相應(yīng)的位會被置1,當(dāng)無鍵被按下時讀此端口的結(jié)果為0。鍵盤清除寄存器CTRCLKEY 地址為Port8006。讀取的方法如下:uWork= MCTRKEY; CTRCLKEY=0; / uWork中為讀到的鍵盤值。注意:對于高速運行的DSP,在兩次讀鍵盤之間可能需要增加延時語句1.3 DSP教學(xué)實驗箱操作手冊一.DSP教學(xué)實驗箱的拆卸和安裝注意:拆卸前首先關(guān)閉實驗箱總電源、拔掉外接電源線。1.更換顯示/控制模塊拆卸:拔掉模

12、塊左側(cè)的兩個供電電源連線;卸除模塊四角的固定螺釘;小心地將模塊從底板上的插座中拔出,這時模塊將完全從底板脫離,取下模塊。安裝:先將模塊上的插針對準(zhǔn)底板上的相應(yīng)插座對齊查好;用固定螺釘將模塊固定在底板上;連接底板和模塊的相應(yīng)電源插座,注意+12V(位于上側(cè)和+5V(位于下側(cè)不要連錯,安裝完成。2.更換DSP評估板模塊拆卸:拔掉模塊的供電電源連線;拔掉與仿真器的仿真插頭(左側(cè);如果評估板四角有螺釘固定,卸除模塊四角的固定螺釘,小心地將模塊從底板上的插座中拔出,取下模塊。安裝:先將模塊上的插針對準(zhǔn)底板上的相應(yīng)插座對齊插好;用固定螺釘將模塊固定在底板上;連接仿真器的仿真插頭到評估板上的JTAG插座;連

13、接評估板與底板的+5V電源插座,安裝完成。檢查:評估板的電源插座和JTAG插頭應(yīng)靠近仿真器模塊,串行通信插座、USB插座應(yīng)靠近試驗箱右側(cè)邊緣。3.更換仿真器模塊拆卸:對于PP型仿真器,拔掉模塊的供電電源連線;拔掉連接DSP評估板的仿真插頭;卸除模塊四角的固定螺釘,取下模塊。安裝:安裝模塊四角的固定螺釘,將模塊固定到底板上;將仿真插頭插到DSP評估板上的JTAG端口;對于PP型仿真器,連接仿真器和底板上相應(yīng)+5V電源插座,安裝完成。4.拆卸和安裝底板拆卸:拆除底板四周的固定螺釘;掀起底板;使用“十”字改錐將電源連線從箱底的開關(guān)電源的接線柱上松開拔出,取下底板。安裝:連接底板上的4根電源線到箱底開

14、關(guān)電源上的相應(yīng)接線柱上,用改錐固定;將底板放置妥當(dāng)后安裝四周的固定螺釘,安裝完畢。二.DSP教學(xué)實驗箱使用注意事項1.拆卸各模塊時請務(wù)必將實驗箱總電源關(guān)閉;2.不使用顯示/控制模塊時將相關(guān)電源開關(guān)關(guān)閉;3.220V交流電源線連接須牢靠,勿使發(fā)生虛接或接觸不良,并保證良好地連接地線;4.實驗箱底板上標(biāo)稱值不同的直流電源不能直接跨接;5.實驗箱底板上直流電源不能直接跨接地線;6.不要直接連接電源和信號插座;7.顯示/控制模塊上的兩個電源插座不要連接錯誤,上邊插座為+12V,下面的為+5V;8.連接不同類型的插座時,請再三確認無誤后進行;9.不要帶電拔插各模塊;10.不要帶電拔插仿真器和DSP評估板

15、上JTAG插頭的連接電纜;11.如無特殊情況,請勿打開實驗箱底板;12.不要帶電拔插鍵盤插頭;13.如遇實驗箱冒煙等異?，F(xiàn)象請立即關(guān)閉總電源,并查找原因。三.DSP教學(xué)實驗箱故障判斷及排除1.無法接通電源:請檢查外接電纜是否完好;電纜是否與實驗箱邊插座連接妥當(dāng);電纜是否與外接插座連接緊密;檢查實驗箱上220V電源插座(箱體左側(cè)中保險管是否完好。2.信號源沒有輸出:請確認相應(yīng)信號源的開關(guān)是否打開;檢查相應(yīng)信號源的“幅值微調(diào)”旋鈕是否處在最小位置;信號連接線是否連接好。3.顯示/控制模塊上步進電機不轉(zhuǎn):請檢查顯示/控制模塊的+12V電源是否連接,開關(guān)z否打開;摸一下電機指針看是否有振動,如有試著撥

16、動一下是否能恢復(fù)轉(zhuǎn)動。4.顯示/控制模塊上液晶沒有顯示:請調(diào)節(jié)顯示/控制模塊上液晶對比度調(diào)節(jié)電位器R2。5.直流電機不停轉(zhuǎn)動:如果有的話退出CCS啟動運行的程序;將顯示/控制模塊的電源開關(guān)關(guān)閉后再打開。6.如果無法進入CCS軟件仿真請檢查:a. 斷掉實驗箱電源,從仿真器上拔掉usb電纜,重新插usb電纜,檢查usb上的紅燈和綠燈是按照先紅后綠的次序來亮的。然后再打開實驗箱電源。b. 檢查軟件設(shè)置和驅(qū)動。c. 請用Ctrl+Alt+Del三個組合鍵打開任務(wù)管理器,看看“進程”中是否有“cc_app.exe”的進程,有的話,請先關(guān)閉,然后再點擊進入CCS軟件。d.每次給評估板上電后,按一下板上復(fù)位

17、按鈕S1,再啟動CCS軟件。1.4 數(shù)字信號源使用說明一、DSP數(shù)字信號源的特點和指標(biāo)驅(qū)動電壓:5V(4.8V5.2V。波形輸出輸出端口:3路。輸出波形種類:方波,三角波,正弦波,白噪聲。頻率范圍:10Hz30KHz。幅度范圍:03.3V。語音錄入采樣率:6.4KHz。典型帶寬:2.6KHz。電壓最大幅度:2V。兩路壓差:<100mV。錄音時間:10s。揚聲器電壓范圍:-0.3V5.3V。最大功耗:200mW。帶寬:100Hz20KHz。二、DSP數(shù)字信號源的結(jié)構(gòu)圖(1信號源正面實物圖,如圖1.4.1所示圖1.4.1上部有一個紅色的電源指示燈,當(dāng)信號源上電后,該指示燈應(yīng)處于點亮狀態(tài)。圖1

18、.4.1上部和中部有波形輸出A和波形輸出B兩端口,可輸出1030KHz的方波,三角波,正弦波以及白噪聲四種波形。在兩個波型輸出端口左側(cè)有一排共16個狀態(tài)指示燈。其中紅燈表示輸出波形種類,綠燈表示輸出波形頻率。上面8個燈表示波形輸出A的狀態(tài),下面8個燈表示波形輸出B的狀態(tài)。當(dāng)波形輸出A處于任一狀態(tài)時,上面8個燈中均會有一個紅燈和一個綠燈點亮(輸出白噪聲時綠燈狀態(tài)無意義。波形輸出B同理。在頂部中間部分有一個混疊波輸出端口,它始終輸出波形輸出A和波形輸出B的等比例混疊波型。圖1.4.1左側(cè)中間部分有錄音,放音,循環(huán)三個按鈕,一個錄音指示燈(紅色和一個麥克風(fēng)。麥克風(fēng)可在錄音時作為語音信號的輸入端。當(dāng)信

19、號源處于錄音狀態(tài)時,錄音指示燈應(yīng)點亮。按放音鈕時,可以從揚聲器或耳機中聽到錄在信號源中的語音信號。按住循環(huán)鈕不放,可以循環(huán)播放錄下的語音信號。當(dāng)按下錄音按鈕后,信號源正面的紅色錄音指示燈應(yīng)處于點亮狀態(tài)。此時,若錄音輸入端口沒有接入音頻線,信號源會將從麥克風(fēng)輸入的語音信號錄下。若錄音輸入端口有接入音頻線,信號源就會錄下從音頻線輸入的語信號。使用音頻信號線錄音時,需要注意信號與電源的共地問題,最好使用與信號源配套的dsp評估板作為音源,不然可能會產(chǎn)生噪音。在圖1.4.1底部兩側(cè)有兩個揚聲器。兩揚聲器之間有耳機輸入和揚聲器輸出兩端口。通過音頻線將一個音源的輸出接入到揚聲器輸出端口可以從揚聲器中直接聽

20、到該音源的輸出。在放音或循環(huán)放音時,將耳機輸入線插入到耳機輸入端口可以從耳機中聽到信號源的輸出。圖1.4.1 信號源正面實物圖(2信號源頂部實物圖,如圖1.4.2所示。在圖1.4.2左側(cè)的黑方框部分為電源輸入端口。可以通過5伏變壓器供電,也可以用電源線連接試驗箱上任意一個5伏電源供電。右側(cè)是混疊波比例調(diào)節(jié)旋鈕。它影響混疊波輸出端口的輸出波形。將它向左調(diào),波形輸出A在混疊波中占的比例會變大,反之,波形輸出B 占的比例會變大。圖1.4.2 信號源頂部實物圖(3信號源右側(cè)實物圖,如圖1.4.3所示在信號源右側(cè)從上到下共有4個旋鈕,上面兩個控制波形輸出A,下面兩個控制波形輸出B。最上面的旋鈕控制波形輸

21、出A的輸出波形種類和輸出頻率。令其上下滑動,可以調(diào)節(jié)輸出信號的頻率。頻率共分4檔,分別10100 Hz,1001 KHz,1 K10 KHz,10 K30 KHz。當(dāng)輸出信號的頻率落入哪一檔的范圍時,在信號源正面,與該檔位相對應(yīng)的綠色指示燈會點亮。將該旋鈕向內(nèi)側(cè)壓可以調(diào)節(jié)輸出信號的波形種類。共有方波,三角波,正弦波和白噪聲4種波形可選,當(dāng)輸出為某一特定波形時,信號源正面相應(yīng)的紅色指示燈會點亮。從上面數(shù)第2個旋鈕是波形輸出A的幅度調(diào)節(jié)旋鈕。將其向上滑動,可令輸出信號的幅度變小,向下滑動則幅度變大。幅度變化范圍是03.3V。下面兩個旋鈕依次為波型輸出B的頻率/波型選擇旋鈕和幅度調(diào)整旋鈕。使用方法同

22、上下面兩個旋鈕依次為波型輸出B的頻率/波型選擇旋鈕和幅度調(diào)整旋鈕。使用方法同上。三、DSP數(shù)字信號源連接說明(1電源線及信號線的連接:信號源用于波型輸出部分的信號線,如圖1.4.5所示信號源使用的電源線,如1.4.6所示信號源與電源線和信號線的連接方式,如圖1.4.7所示。信號源采用試驗箱上的5伏電源供電。兩根信號線分別從信號源的波形輸出A和波形輸出B端口接出,連接到試驗箱底板ADCIN2和ADCIN3端口上,此時試驗箱上的2812-A評估板可以讀入形輸出A和波形輸出B兩端口的輸出波形。也可以將連接到信號源上的兩根信號線中的任意一根接到混疊波輸出端口上,這樣2812-A評估板也可以讀到混疊波輸

23、出端口的波形。(2音頻線的連接方式信號源使用的音頻線,如圖1.4.8所示。信號源與DSP評估板的連接方式1,如圖1.4.9所示圖1.4.9所示為以2812-A評估板作為信號源的上級輸入,用信號源直接播放上級語音信號的連接方式。在評估板中事先存好一段語音信號,運行程序?qū)⑵漭敵?通過音頻線將DSP的耳機輸出端口與信號源的揚聲器輸出端口相聯(lián)接,此時可以從信號源的兩個揚聲器中聽到存在DSP中的語音信號。信號源與DSP評估板的連接方式2,如圖1.4.10所示圖1.4.10所示為用2812-A評估板作為信號源的上級輸入,用信號源錄音的連接方式。用音頻線連接2812-A評估板的立體聲輸出端口和信號源的錄音輸

24、出端口,將耳機的輸入線插在信號源的耳機輸入端口。按住錄音鈕,可以將上級輸入的語音信號錄入信號源內(nèi),按放音或循環(huán)鈕,可以從耳機和揚聲器中聽到信號源錄下的語音信號。信號源與DSP評估板的連接方式3,如圖1.4.11所示圖1.4.11所示為信號源作為上級輸入,將語音信號傳入DSP評估板上進行處理后再通過耳機輸出的連接方式。用音頻線連接信號源的耳機輸入端口和DSP評估板的麥克風(fēng)輸入端口,耳機插入到DSP評估板的耳機輸出端口。按信號源的放音或循環(huán)鈕,可以將錄在信號源內(nèi)的語音信號傳送到DSP評估板進行處理,從耳機中可以聽到處理后的語音信號。四、DSP數(shù)字信號源使用說明(1波形發(fā)生部分信號源共有3個波型輸出端口,分別為波型輸出A,波形輸出B和混疊波輸出。波形輸出A和波形輸出B獨立工作。通過各自的頻率/波形選擇旋鈕和幅值調(diào)整旋鈕調(diào)節(jié)輸出波形的種類,頻率和范圍。以波形輸出A為例,