DSP應用技術試驗第1講課件

DSP應用技術實驗課程電光系本課程成績筆試60分實驗30分平時10分總分100分實驗注意事項1.按學號與機號對應就坐上機，實驗完畢填寫實驗登記本，并交老師簽字;2.

上機過程中不可玩游戲，否則取消參加以后實驗資格；3.

不得在實驗室內(nèi)吃早點;4.不得隨意更改計算機的軟件和硬件設置，不得使用與實驗課程無關的軟件；5.保持實驗室整潔，不要將廢紙、雜物留在實驗室。SEED-DTK（DSPTeachingKit）是由合眾達公司提供的一套可以滿足大學本科、研究生和教師科研工作的綜合實驗設備，具有獨特的多DSP結(jié)構(gòu)、較強的DSP主板功能、豐富的外圍實驗電路、與教學內(nèi)容緊密結(jié)合的實驗例程。下面主要介紹下SEED-DTK2812實驗箱，它由SEED-DEC2812板卡以及SEED_DTK_MBoard構(gòu)成：其中主控板是合眾達公司生產(chǎn)的SEED-DEC2812，母板是由該公司生產(chǎn)的SEED-DTK_MBoard板卡。此外，該款實驗箱還可以配置DSK板卡、圖像處理卡等多種子卡。1實驗系統(tǒng)介紹SEED-DTK2812的原理框圖

SEED-DTK2812實驗箱構(gòu)成SEED-DEC2812實驗箱DSP基本系統(tǒng)：高性能DSP：TMS320F2812,主頻150MHZ外擴SRAM，最大容量為512K×16位512字節(jié)的EEPROM+RTC實時時鐘16路AD輸入4路DA輸出12路PWM輸出，6路捕捉輸入雙路URAT接口，接口標準為RS232/RS422/RS485，可配置符合USB2.0標準的高速Host端接口1路CAN總線接口，符合CAN2.0協(xié)議DSP電路系統(tǒng)

一個獨立工作的DSP芯片一般包括電源電路、復位電路、時鐘電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路。下面結(jié)合合眾達公司提供的SEED-DTK2812實驗箱為例對DSP基本的硬件電路設計及應用進行簡要的介紹。（參見電路設計原理圖）復位電路上電復位電路一般在芯片的RESET引腳上置100~200ms的低電平脈沖。RC復位電路具有一般性。

具有上電延遲復位和手動復位功能的復位電路圖如圖所示。系統(tǒng)調(diào)試和系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時可以方便地使用手動復位。

復位電路圖

合眾達公司提供的SEED-DEC2812板卡中，J2作為復位按鈕，方便調(diào)試。復位芯片TPS3823-33能夠輸出時間固定為20ms的復位有效信號。DSP電路系統(tǒng)電源與濾波電路

電源芯片TPS75733實現(xiàn)將5V轉(zhuǎn)為3.3V電源，最大輸出電流為3A；電源芯片TPS76801Q實現(xiàn)將5V轉(zhuǎn)為1.9V電源，最大輸出電流為1A。3.3V、1.9V這兩路電源分別為外圍電路和CPU供電

為了降低電源干擾，通常對電源作濾波處理，方法是采用容值大小不同的電容并聯(lián)進行電源濾波。

2仿真開發(fā)與基本操作

DSP的軟件結(jié)構(gòu)DSP仿真開發(fā)

硬件仿真軟件仿真ＣＣＳ仿真操作界面工程文件練習DSP的軟件結(jié)構(gòu)匯編器和鏈接器提供有關命令，創(chuàng)建塊和對塊處理；（1）匯編器功能：確定匯編語言源代碼中各種代碼和數(shù)據(jù)段的塊及相應塊的聯(lián)系命令。匯編后產(chǎn)生.obj文件（目標文件）。（2）鏈接器功能（配置CMD文件），將塊定位于目標存儲器，使各塊有合適的起始地址將COFF目標文件中的塊建立程序塊或數(shù)據(jù)塊，產(chǎn)生可執(zhí)行的COFF輸出模塊（.out文件）為輸出模塊選擇存儲器地址。DSP仿真開發(fā)DSP與單片機一樣，它的開發(fā)需要一套完整的軟硬件開發(fā)工具。TI公司提供軟件開發(fā)工具CCS（CodeComposerStudio）硬件開發(fā)工具為擴展開發(fā)系統(tǒng)XDS（ExtrendedDevelopmentSystem）.DSP仿真開發(fā)

硬件仿真開發(fā)：目前采用邊界掃描仿真器XDS，利用DSP芯片上集成JTAG邊界掃描接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和仿真。在開發(fā)時，DSP芯片焊在電器板上，配合CCS，可進行仿真調(diào)試，使DSP開發(fā)非常方便。CCS目標系統(tǒng)Xds510仿真盒emulatorJTAG插頭座（14/12芯）DSPsimulatorDSP仿真開發(fā)

操作：（1）雙擊桌面Setupccs2（’c2000）圖標，彈出CCS設置對話框。（2）單擊“importConfiguration”的“close”,關閉對話框。（3）在彈出的“CodeComposerStudioSetup”對話框中選“F2812xds510Emulator”或“F2812Simulator”（4）單擊“Save&Quit”后，自動進入CCS工作界面。DSP仿真開發(fā)

ＣＣＳ仿真操作界面ＣＣＳ仿真操作界面有：菜單欄、工具條，工程管理器窗口和工作窗口。菜單欄中主要有：Ｆｉｌｅ－①文件存取操作②向目標板裝載目標程序Ｅｄｉｔ－①剪貼復制②存儲器，變量等編輯Ｖｉｅｗ－①窗口菜單，工具操作②存儲器，寄存器，圖，看門狗等觀察。Ｐｒｏｊｅｃｔ－項目工程的操作（新建、打開、增加、刪除、編譯）Ｄｅｂｕｇ－調(diào)試（中斷，單步等操作）DSP仿真開發(fā)

ＣＣＳ仿真操作界面

停止Build操作設置斷點移除所有斷點２.DebugToolbar:調(diào)試工具條提供常用的調(diào)試命令

單步跳出，程序運行在函數(shù)內(nèi)部時，執(zhí)行該操作會執(zhí)行函數(shù)內(nèi)的所有剩余操作DSP仿真開發(fā)

ＣＣＳ仿真操作界面源代碼單步進入(遇到函數(shù)調(diào)用時，進入被調(diào)用函數(shù)并單步運行函數(shù)的程序)源代碼單步執(zhí)行（遇到函數(shù)調(diào)用時，整個函數(shù)作為一條程序處理）運行程序停止程序運行斷續(xù)運行（遇到斷點后短暫后，繼續(xù)運行）寄存器窗口

觀察內(nèi)存數(shù)據(jù)空間

工程文件在項目工程管理窗口出現(xiàn)“**.pjt（Debug）”。雙擊后出現(xiàn)以下文件夾：DependentProjectsDSP/BIOSConfigGeneratedFilesInclude頭文件（**.h）Libraries庫文件（**.lib）SourceC語言成匯編語言源文件（**.C或**.asm）工程文件在這些子目錄中應添加必要文件，以后綴加以區(qū)別。這些文件需要專門編寫。實際上頭文件（**.h），鏈接文件（**.cmd）,庫文件（**.lib）簡單應用，一般不需編寫，借用即可。但源文件必須根據(jù)用途，要求編制?？梢杂肅語言也可以用匯編語言編制。目前一般用途可用C語言編寫。工程文件為了有條不紊地使用CCS，建議構(gòu)建新工程項目后，自動生成相應文件類及**.pjt文件；在該文件夾中組建相應的文件夾，該文件夾中包括Include,Libraries，Source.其中在Include移植相應的頭文件（**.h），在Libraries中移植必要的庫文件（**.lib）。而Source中放置新編置u的C語言源程序（**.C）工程文件簡單程序開發(fā)包括：創(chuàng)建新工程項目向新工程添加.c,.cmd,.lib,

文件編譯、鏈接生成目標文件裝載目標文件運行目標文件練習目的：熟悉CCS軟件環(huán)境，了解軟件仿真開發(fā)過程。在CCS中編程實現(xiàn)簡單的加法運算，a=10,b=10，計算c=a+b操作步驟1.創(chuàng)建新工程qq(project---New)2.在“\myproject\qq\”中添加文件夾“src”、“l(fā)ib”、“include”.3.編制C語言源文件（）4.添加庫文件、鏈接文件和源文件。（Project—AddProject）5.將創(chuàng)建的新工程存儲。（Project--Save）6.編譯C語言源程序。()操作步驟7.鏈接并生成目標文件（Debug--RebuildAll,）8.裝載目標文件（Program）9.打開輸出結(jié)果窗口（View—Watch,）10.運行目標文件（Debug—GoMain,）11.停止運行。（Debug—Halt,）12.修改源程序中a,b值，熟悉鏈接-裝載-觀察結(jié)果的過程.3定時器控制實驗實驗目的：掌握定時器基本原理掌握中斷的基本原理掌握定時器控制C語言編程實驗原理

TMS320F2812片內(nèi)有3個32位時鐘，分別被稱為CPU定時器0、1、2。其中定時器1和定時器2預留給適時操作系統(tǒng)使用（例如DSPBIOS），只有定時器0用戶可以在應用程序中使用。每個定時器中均有一個32位減計數(shù)器，當計數(shù)器減到零時，產(chǎn)生一個中斷。其中，TIMER0中斷為PIE中斷，TIMER1中斷直接連在CPU的INT13，TIMER2中斷直接連在CPU的INT14.注：SEED-DEC2812未使用CPU定時器0，用戶可以根據(jù)應用的需要靈活使用。

3定時器控制實驗3定時器控制實驗實驗原理工作原理（1）預定標計數(shù)器PSC，在系統(tǒng)工作時鐘SYSCLKOUT作用下，遞減計數(shù)。經(jīng)（TDDR+1）個周期預定標計數(shù)器減為零，產(chǎn)生下溢信息，向定時器的32位計數(shù)器（TIM）借位。（2）32位計數(shù)器TIM，在預定標計數(shù)器PSC下溢信號下，遞減計數(shù)；預定標計數(shù)器PSC在本身下溢信號作用下，重新裝載。（3）32位計數(shù)器TIM經(jīng)（PRD+1）個周期，遞減為零，產(chǎn)生中斷信息INT，并在此信號作用下重新裝載。

在初始化值TDDR,PRD不全為零時，定時器中斷周期為：

即中斷頻率為：

定時中斷信號與處理器內(nèi)部連接示意圖：定時器控制寄存器（TCR）TIFTIERESRESFREESOFTRESRES15141312111098RESRESTRBTSSRESRESRESRES76543210

中斷標志寫1清除標志

中斷使能寫1清除使能CPU定時器仿真模式定時器裝載位1=reload

定時器停止狀態(tài)位0start1stop（RES為保留位）定時器配置和控制寄存器定時器預定標寄存器（TPR）PSCHTDDRH15…..87……0PSCTDDR15…..87……016位定時器預定標計數(shù)器高8位16位定時器預定標計數(shù)器低8位16位定時器分頻寄存器高8位16位定時器分頻寄存器低8位定時器配置和控制寄存器定時器計數(shù)器（TIM）

；TIMH15.……0TIM15…….0TIMH:32位定時器計數(shù)器高16位TIM：32位定時器計數(shù)器低16位定時器配置和控制寄存器定時器周期寄存器（PRD）PRDH15……0PRD15…...0PRDH:32位定時器周期寄存器高16位PRD:32位定時器周期寄存器低16位定時器配置和控制寄存器實驗準備

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-DEC2812單元的J1相連接；3.打開SEED-DTK2812的電源。觀察SEED-DTK_Mboard單元的+5V，+3.3V，+15V，-15V的電源指示燈以及SEED-DEC2812的電源指示燈D2是否均亮；若有不亮的，請斷開電源，檢查電源。實驗程序文件：DSP28_CpuTimer.c:包含定時器初始化和配置函數(shù)。DSP28_Defautlsr.c:包含各中斷默認的中斷程序。DSP28_GlobalVariableDefs.c:定義各模塊的全局變量。DSP28_Gpio.c:Gpio初始化。DSP28_InitPeripherals.c:包含各外設初始化。DSP28_PieCtrl.c:初始化各PIE控制寄存器。DSP28_PieVect.c:PIE中斷向量表初始化。DSP28_SysCtrl.c:包含系統(tǒng)初始化函數(shù)等。實驗程序文件：

CpuTimer.c:實驗主程序，包含系統(tǒng)初始化，定時器中斷初始化，中斷程序等。2812.cmd：聲明了系統(tǒng)存儲器配置與程序各段的連接關系。2812.gel：系統(tǒng)初始化*.h：各個源文件的頭文件Rts2800.l:庫函數(shù)文件系統(tǒng)初始化等待進入中斷程序關中斷定時器中斷初始化配置并啟動定時器開中斷定時器控制設計流程圖:33interruptvoidISRTimer2(void);voidmain(void){ /*初始化系統(tǒng)*/ InitSysCtrl(); /*關中斷*/ DINT; IER=0x0000; IFR=0x0000;

/*初始化PIE*/ InitPieCtrl(); /*初始化PIE中斷矢量表*/ InitPieVectTable();

/*初始化外設*/InitPeripherals();定時器控制設計實例：主程序設計： EALLOW; PieVectTable.TINT2=&ISRTimer2; EDIS;

/*設置CPU*/ ConfigCpuTimer(&CpuTimer2,150,1000000); StartCpuTimer2();/*開中斷*/ IER|=M_INT14; EINT;//EnableGlobalinterruptINTM ERTM; //EnableGlobalrealtimeinterruptDBGM for(;;);} #define M_INT140x2000voidConfigCpuTimer(structCPUTIMER_VARS*Timer,floatFreq,floatPeriod){Uint32temp;

//Initializetimerperiod: Timer->CPUFreqInMHz=Freq;Timer->PeriodInUSec=Period;temp=(long)(Freq*Period);Timer->RegsAddr->PRD.all=temp;//Setpre-scalecountertodivideby1(SYSCLKOUT): Timer->RegsAddr->TPR.all=0;Timer->RegsAddr->TPRH.all=0;設置定時器定時時間，并初始化定時器：根據(jù)程序列出具體的定時器中斷頻率公式

//Initializetimercontrolregister:Timer->RegsAddr->TCR.bit.POL=0;//0=PulseLowTimer->RegsAddr->TCR.bit.TOG=0;//0=NoToggle,POLbitdefinesactionTimer->RegsAddr->TCR.bit.TSS=1;//1=Stoptimer,0=Start/Restar