DSP課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝1通用 PC 一臺(tái)，安裝 Windows2000 或 WindowsXP 操作系統(tǒng)及常用軟件(如：WinRAR 等)。 2TMS320C55xx 評(píng)估板及相關(guān)電源。如：ICETEK-VC5509-A 評(píng)估板。 3通用 DSP 仿真器一臺(tái)及相關(guān)連線。如：ICETEK-5100USB 仿真器。 4控制對(duì)象(選用)。如：ICETEK-CTR 控制板。 5TI 的 DSP 開(kāi)發(fā)集成環(huán)境 Code Composer Studio。如：CCS2.21 for C5000。 6仿真器驅(qū)動(dòng)程序。 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安裝。實(shí)驗(yàn)二： 編寫(xiě)一個(gè)以 C 語(yǔ)言為基礎(chǔ)的 DSP 程序?qū)嶒?yàn)原理 CCS 支持

2、使用標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā) DSP 應(yīng)用程序。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言編制程序時(shí)，其源程序文件名的后綴應(yīng)為.c(如：volume.c)。 CS 在編譯標(biāo)準(zhǔn) C 語(yǔ)言程序時(shí)，首先將其編譯成相應(yīng)匯編語(yǔ)言程序，再進(jìn)一步編譯成目標(biāo) DSP 的可執(zhí)行代碼。最后生成的是 COFF 格式的可下載到 DSP 中運(yùn)行的文件，其文件名后綴為.out。 由于使用 C 語(yǔ)言編制程序，其中調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn) C 的庫(kù)函數(shù)由專門(mén)的庫(kù)提供，在編譯鏈接時(shí)編譯系統(tǒng)還負(fù)責(zé)構(gòu)建 C 運(yùn)行環(huán)境。所以用戶工程中需要注明使用 C 的支持庫(kù)。 另外，由于 TMS320VC5509DSP 的存儲(chǔ)器區(qū)域較大，程序中如果要使用大于 64K 的數(shù)據(jù)空間，需要設(shè)置

3、 C 工程使用大模式、連接大模式庫(kù)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：寄存器情況（圖1-1）（圖1-1）（圖1-2）內(nèi)存地址值：00001B 1,2,3變化。實(shí)驗(yàn)三：編寫(xiě)一個(gè)以匯編(ASM)語(yǔ)言為基礎(chǔ)的 DSP 程序 實(shí)驗(yàn)原理 1匯編語(yǔ)言程序： 匯編語(yǔ)言程序除了程序中必須使用匯編語(yǔ)句之外，其編譯選項(xiàng)的設(shè)置與 C 語(yǔ)言編制的程序也稍有不同。 2，程序框圖：（圖1-3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（圖1-4）使用內(nèi)存比cprogram少。實(shí)驗(yàn)四 有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR）算法實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理 1有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的基礎(chǔ)理論。 2模擬濾波器原理（巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、橢圓濾波器、貝塞爾濾波器）。 3數(shù)字濾波器系數(shù)的確定方法。 4

4、根據(jù)要求設(shè)計(jì)低通 FIR 濾波器。 5程序流程圖（圖1-5） （圖1-5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 輸入輸出時(shí)域信號(hào)（圖1-6）（圖1-6） 頻域頻域圖形（圖1-7）（圖1-7）實(shí)驗(yàn)五 快速傅立葉變換(FFT)算法實(shí)驗(yàn)原理 FFT 的原理和參數(shù)生成公式： x(k ) = x1 (r )W N + WN x2 (r)W N = X 1( k) + W N X 2 (k ).FFT 運(yùn)算公式 r= 0 2 r=0 2 FFT 并不是一種新的變換，它是離散傅立葉變換（DFT）的一種快速算法。由于我們?cè)谟?jì)算 DFT 時(shí)一次復(fù)數(shù)乘法需用四次實(shí)數(shù)乘法和二次實(shí)數(shù)加法；一次復(fù)數(shù)加法則需二次實(shí)數(shù)加法。每運(yùn)算一個(gè) X（k）需要

5、 4N 次復(fù)數(shù)乘法及 2N+2（N-1）=2（2N-1）次實(shí)數(shù)加法。所以整個(gè) DFT運(yùn)算總共需要 4N2 次實(shí)數(shù)乘法和 N*2(2N-1)=2N(2N-1)次實(shí)數(shù)加法。如此一來(lái)，計(jì)算時(shí)乘法次數(shù)和加法次數(shù)都是和 N2 成正比的，當(dāng) N 很大時(shí)，運(yùn)算量是可觀的，因而需要改進(jìn)對(duì) DFT 的算法減少運(yùn)算速度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 測(cè)試波形與FFT算法計(jì)算后的結(jié)果（圖1-8）（圖1-8）原測(cè)試波形的FFT波形（圖1-9）（圖1-9）FFT算法與實(shí)際信號(hào)的傅里葉變換結(jié)果基本相符。實(shí)驗(yàn)六 自適應(yīng)濾波器算法實(shí)驗(yàn)原理 1自適應(yīng)濾波： 自適應(yīng)濾波是僅需對(duì)當(dāng)前觀察的數(shù)據(jù)作處理的濾波算法。它能自動(dòng)調(diào)節(jié)本身沖激響應(yīng)的特性，或者

6、說(shuō)自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字濾波器的系數(shù)，以適應(yīng)信號(hào)變化的特性，從而達(dá)到最佳濾波。由于自適應(yīng)濾波不需要關(guān)于輸入信號(hào)的先驗(yàn)知識(shí)，計(jì)算量小，特別適用于實(shí)時(shí)處理，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用，如用于腦電圖和心電圖測(cè)量、噪聲抵消、擴(kuò)頻通信及數(shù)字電話等。 2自適應(yīng)濾波原理（圖1-10） （圖1-10）觀察現(xiàn)象（圖1-11）：自適應(yīng)算法（圖1-11）實(shí)驗(yàn)七 指示燈實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理 1TMS320VC5509DSP 的 EMIF 接口： 存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(EMIF)是 DSP 擴(kuò)展片外資源的主要接口，它提供了一組控制信號(hào)和地址、數(shù)據(jù)線，可以擴(kuò)展各類存儲(chǔ)器和寄存器映射的外設(shè)。 2指示燈擴(kuò)展原理（圖1-12）、實(shí)驗(yàn)程序流程圖（圖1-13）。

7、 （圖1-12） （圖1-13）觀察現(xiàn)象： 流水燈變化D1->D2->D3->D4->D1依次點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)八 ：撥碼開(kāi)關(guān)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理 1TMS320VC5509DSP 的 EMIF 接口： 存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(EMIF)是 DSP 擴(kuò)展片外資源的主要接口，它提供了一組控制信號(hào)和地址、數(shù)據(jù)線，可以擴(kuò)展各類存儲(chǔ)器和寄存器映射的外設(shè)。 2撥碼開(kāi)關(guān)擴(kuò)展原理（圖1-14）、實(shí)驗(yàn)程序流程圖（圖1-15） （圖1-14） （圖1-15）觀察現(xiàn)象：四個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)DIP1控制LCD1的亮滅、DIP2控制LCD2的亮滅、DIP3控制LCD3的亮滅、DIP4控制LCD4的亮滅。實(shí)驗(yàn)九 ：DSP

8、的定時(shí)器實(shí)驗(yàn)原理 1通用定時(shí)器介紹及其控制方法： TMS320VC5509A 內(nèi)部有兩個(gè) 20 位通用定時(shí)器（GP）： PSCR 寄存器說(shuō)明: （圖1-16） （圖1-16）PSC: 4 位的預(yù)定標(biāo)值,與 TIM 共同組成 20 位的定時(shí)計(jì)數(shù)器. TDDR: 預(yù)定標(biāo)周期寄存器(在需要時(shí)重裝入 PSC 的值) 2中斷響應(yīng)過(guò)程。3中斷程序設(shè)計(jì)： 程序中應(yīng)包含中斷向量表，VC5509A 默認(rèn)向量表從程序區(qū) 0 地址開(kāi)始存放，根據(jù) IPVD和 IPVH 的值確定向量表的實(shí)際地址。注意觀察程序中 INTR_init()函數(shù)的定義部分，其中 IPVD 和 IPVH 的值都為 0x0d0；同時(shí)觀察配置文件 ICETEK-VC5509-A.cmd 中的 VECT 段描述中 o=0x0d000。 向量表中每項(xiàng)為 8 個(gè)字，存放一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)指令中的地址為相應(yīng)服務(wù)程序入口地址。第一個(gè)