DSP實驗報告專業(yè)知識講座

試驗一CodeComposerStudio軟件使用試驗二DSPC語言編程試驗三DSP匯編(ASM)語言編程試驗四匯編語言和C語言混合編程試驗五DSP定期器試驗六外中斷試驗七數(shù)字正弦振蕩器設(shè)計試驗八有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR）設(shè)計試驗九迅速傅立葉變換(FFT)算法試驗十語音信號編碼解碼(G.711）Contents第1頁一．試驗?zāi)繕?．掌握CodeComposerStudio3.1安裝和配備步驟。2．理解DSP開發(fā)系統(tǒng)中計算機與目標系統(tǒng)連接辦法。3．理解CodeComposerStudio3.1軟件操作環(huán)境和基本功能，理解TMS320C55xx軟件開發(fā)過程。試驗一CodeComposerStudio軟件使用第2頁

二．試驗設(shè)備1PC兼容機一臺，WindowsXP+CCS3.1。2ICETEK-VC5509-A試驗箱一臺(配備ICETEK-USB仿真器和ICETEK–VC5509評定板，+5V電源)。3USB連接電纜一條。第3頁三．試驗步驟1．試驗準備2．設(shè)置CodeComposerStudio3.1在硬件仿真(Emulator)方式下運行；3．啟動CodeComposerStudio3.1，選擇菜單Debug→ResetCPU。第4頁4．創(chuàng)建工程第5頁彈出下列圖，按編號次序操作建立volume.pjt工程文獻：第6頁

5．編輯修改工程中文獻

第7頁6．基本調(diào)試功能

⑴下載程序。

⑵設(shè)置軟件調(diào)試斷點。

⑶利用斷點調(diào)試程序。

①按F10執(zhí)行到write_buffer()函數(shù)。

②再按F11，程序?qū)⑥D(zhuǎn)到write_buffer函數(shù)中運行。

③此時，為了返回主函數(shù)，按shift-F11完成write_buffer函數(shù)執(zhí)行。

④再執(zhí)行到write_buffer行，按F10執(zhí)行程序，對比與F11執(zhí)行不一樣。

第8頁⑴執(zhí)行ViewWatchWindow打開觀測窗口。⑵在volume.c中，用鼠標雙擊一種變量(例如num)，再單擊鼠標右鍵，選擇“QuickWatch”，CCS將打開QuickWatch窗口并顯示選中變量。⑶在volume.c中，選中變量num，單擊鼠標右鍵，選擇“AddtoWatchWindow”，CCS將把變量添加到觀測窗口并顯示選中變量值。⑷在觀測窗口中雙擊變量，則能夠在這個窗口中變化變量值。⑸把str變量加到觀測窗口中,點擊變量左邊”+”,觀測窗口能夠展開構(gòu)造變量,并且顯示構(gòu)造變量每個元素值。⑹把str變量加到觀測窗口中；執(zhí)行程序進入write_buffer函數(shù)，此時num變量超出了作用范圍，能夠利用CallStack窗口察看在其他函數(shù)中變量。7．使用觀測窗口

第9頁8．文獻輸入/輸出第10頁

請你簡要論述CCS軟件使用辦法，并給出你試驗成果。

四．試驗報告第11頁試驗二DSPC語言編程

一．試驗?zāi)繕?．學習用標準C語言編制程序；理解常用C語言程序設(shè)計辦法和組成部分。2．學習編制連接命令文獻，并用來控制代碼連接。3．學會建立和變化map文獻，以及利用它觀測DSP內(nèi)存使用情況辦法。4．熟悉使用軟件仿真方式調(diào)試程序。第12頁二．試驗設(shè)備

PC兼容機一臺，操作系統(tǒng)為WindowsXP，安裝CodeComposerStudio3.1軟件。三．試驗原理

CCS在編譯標準C語言程序時，首先將其編譯成對應(yīng)匯編語言程序，再深入編譯成DSP可執(zhí)行代碼。最后生成是COFF格式可下載到DSP中運行文獻，其文獻名后綴為.out。由于使用C語言編制程序，其中調(diào)用標準C庫函數(shù)由專門庫提供，在編譯鏈接時編譯系統(tǒng)還負責構(gòu)建C運行環(huán)境。因此工程中需注明使用C支持庫。

第13頁四．試驗步驟1．設(shè)置軟件仿真模式.2．建立新工程文獻：第14頁3．設(shè)置工程文獻第15頁4．編輯輸入源程序⑴新建源程序窗口：

輸入源程序：main(){intx,y,z;x=1;y=2;while(1){z=x+y;}第16頁輸入連接命令文獻內(nèi)容：-lrts55x.libMEMORY{DARAM:o=0x100,l=0x7f00DARAM2:o=0x8000,l=0x8000}SECTIONS{.text:{}>DARAM.bss:{}>DARAM.stack:{}>DARAM.cinit:{}>DARAM}

⑵鏈接命令文獻⑶將上述編譯源程序加入工程CProgram.pjt第17頁

5．編譯源文獻、下載可執(zhí)行程序

６．觀測程序運行成果

７．內(nèi)存映像文獻

８．對照觀測map文獻和cmd文獻內(nèi)容

９．變化內(nèi)存分派第18頁五．試驗成果1．程序入口為_c_int00，執(zhí)行標準C庫中程序，負責初始化C環(huán)境、申請堆棧、初始化有初始值變量等。2．程序最后轉(zhuǎn)到顧客編制主函數(shù)運行。3．程序在主函數(shù)中無限循環(huán)中連續(xù)運行。六．試驗報告

試論述DSPC語言程序運行特點，給出你試驗成果，然后修改程序完成計算sin(2.3π)+cos(1.7π)值.第19頁試驗三DSP匯編(ASM)語言編程

一．試驗?zāi)繕?．學習用匯編語言編制程序；理解匯編語言程序與C語言程序區(qū)分和在設(shè)置上不一樣。2．理解TMS320C55x匯編語言程序成果和某些簡單匯編語句使用方法。3．學習在CCS環(huán)境中調(diào)試匯編代碼。第20頁二．試驗設(shè)備

PC兼容機一臺，操作系統(tǒng)為WindowsXP，安裝CodeComposerStudio3.1軟件。三．試驗原理

匯編語言程序除了程序中必須使用匯編語句之外，其編譯選項設(shè)置與C語言編制程序也稍有不一樣。其區(qū)分為：⑴匯編語言程序在執(zhí)行時直接從顧客指定入口開始，而C語言程序在執(zhí)行時，先要調(diào)用C標準庫中初始化程序(入口標號為“_c_init00”)，完成設(shè)置之后，才轉(zhuǎn)入顧客主程序main()運行。⑵由于CCS代碼鏈接器默認支持C語言，在編制匯編語言程序時，需要設(shè)置鏈接參數(shù)，選擇非自動初始化，注明匯編程序入口地址。第21頁四．試驗步驟1．設(shè)置軟件仿真模式2．建立新工程文獻：

第22頁3．設(shè)置工程文獻第23頁4．編輯輸入源程序⑴新建源程序窗口：

輸入源程序：main(){intx,y,z;x=1;y=2;while(1){z=x+y;}第24頁⑴新建源程序窗口：

輸入源程序：

.mmregs.modelcall=c55_std.modelmem=large.globalx.bssx,1,0,0.symx,x,4,2,16.globaly.bssz,1,0,0.symz,z,4,2,16.sect“.text”第25頁.align4.globalstart.symstart,start,36,2,start:MOV#2,*(#y)MOV#1,*(#x)L1:MOV*(#y),AR1ADD*(#x),AR1,AR1MOVAR1,*(#z)BL1第26頁輸入連接命令文獻內(nèi)容：MEMORY{DARAM:o=0x100,l=0x7f00DARAM2:o=0x8000,l=0x8000}SECTIONS{.text:{}>DARAM.bss:{}>DARAM.stack{}>DARAM}

⑵鏈接命令文獻⑶將上述編譯源程序加入工程TASM.pjt

第27頁5．編譯源文獻、下載可執(zhí)行程序

７．內(nèi)存映像文獻

８．對照觀測map文獻和cmd文獻內(nèi)容６．觀測程序運行成果

第28頁五．試驗報告1、簡要論述DSP匯編語言程序運行特點，給出試驗成果。2、修改程序完成0f000h+0e000h計算。

第29頁試驗四匯編語言和C語言混合編程

一．試驗?zāi)繕?．學習在C工程中加入?yún)R編編程混合編程辦法。2．理解混合編程注意事項。3．理解混合編程必要性和在什么情況下要采取混合編程。

二．試驗設(shè)備

PC兼容機一臺，安裝CodeComposerStudio3.1軟件。第30頁三．試驗原理1．使用C語言開發(fā)應(yīng)用程序優(yōu)缺陷：長處：-易于開發(fā)和維護。-可移植性強。-不容易發(fā)生流水線沖突。-有大量現(xiàn)存算法可利用。-適用于人機界面開發(fā)。缺陷：-代碼量大。-程序效率較低。-優(yōu)化代碼存在一定困難。

第31頁2．使用匯編語言開發(fā)應(yīng)用程序優(yōu)缺陷：長處：

-更能發(fā)揮系統(tǒng)特點。-代碼精練，效率高。-代碼量小。缺陷：-可讀性差。-可移植性差。-容易產(chǎn)生流水線沖突。第32頁3．如何混合編程

⑴混合工程：一般地，我們使用C程序為主，加入?yún)R編語言程序模塊。⑵使用模塊技術(shù)：在應(yīng)用程序中劃分出比較清楚模塊，不一樣模塊可采取不一樣語言設(shè)計。強調(diào)效率和速度模塊采取匯編設(shè)計。盡可能少用匯編語言設(shè)計程序。⑶如何找出需要用匯編程序設(shè)計模塊：用C語言完成設(shè)計后，利用CCS軟件仿真功能，找到程序運行中瓶頸。找到模塊單獨寫成子程序，存入獨立文獻中。觀測需要優(yōu)化模塊匯編成果，進行人工優(yōu)化。利用人工優(yōu)化后形成匯編程序模塊，替代本來需要優(yōu)化C語言模塊。程序中可使用內(nèi)嵌匯編。第33頁4．何時使用混合編程技術(shù)：當程序中需要操作與硬件密切有關(guān)設(shè)備，而用C語言較難實現(xiàn)時。當需要繞開C編譯器要求，進行特殊操作時。當需要提升模塊效率，而C語言程序無法達成要求時。在匯編程序中使用其他C語言模塊中定義變量或函數(shù)名稱時，需要在引用名稱前加一下劃線。匯編語言寫子程序需要符合C語言調(diào)用規(guī)則。在匯編語言模塊中，需要編程者自己消除流水線沖突。5．使用混合編程時注意事項：第34頁在使用內(nèi)嵌匯編技術(shù)時，需要考慮下列內(nèi)容：

⑴要非常小心地處理，以免破壞C語言操作環(huán)境。

⑵避免從內(nèi)嵌匯編語句跳轉(zhuǎn)到C語言模塊中。

⑶不要在內(nèi)嵌匯編語句中變化C語言模塊中變量值，但能夠安全讀取。

⑷在匯編程序中不要使用內(nèi)嵌匯編。

試驗程序提供了一種使用C與匯編程序混合編程實例，是一種用匯編語言模塊優(yōu)化自己編制應(yīng)用程序?qū)嵗?/p>

6．試驗程序解釋：第35頁四．試驗步驟1．設(shè)置軟件仿真模式2．打開工程、瀏覽程序內(nèi)容、編譯生成和下載可執(zhí)行代碼：

第36頁

第37頁3．修改程序：

⑴修改算法部分為單獨子程序。

intadd(inta,intb){return(a+b);}

修改完成后，能夠編譯、下載、運行到斷點，觀測運行成果，判斷子程序是否能完全與原程序同樣完成算法。⑵將子程序移入add.c。⑶將add.c加入工程，編譯、下載、運行，檢查成果，確保運算無誤。第38頁⑷選擇菜單Project->BuildOptions…，進行如下設(shè)置：

⑸重新編譯工程⑹將工程中add.c換成add.asm。

⑺重新編譯、下載、運行程序并觀測成果。

第39頁五、試驗報告

簡要論述DSP混合編程特點和注意事項，給出你試驗成果。第40頁試驗五DSP定期器一．試驗?zāi)繕?．通過試驗熟悉VC5509A定期器；2．掌握VC5509A定期器控制辦法；3．掌握VC5509A中斷構(gòu)造和對中斷處理流程；4．學會C語言中斷程序設(shè)計，以及利用中斷程序控制程序流程。第41頁二．試驗設(shè)備

計算機，ICETEK-VC5509-A試驗箱.第42頁三．試驗原理1.TMS320VC5509A內(nèi)部有兩個20位通用定期器,每個通用定期器包括：一種16位減計數(shù)計數(shù)器TIM；一種16位定期器周期寄存器PRD；一種16位定期器控制寄存器TCR；一種16位定期器預定標寄存器PSCR；第43頁2．中斷響應(yīng)過程：

外設(shè)事件要引發(fā)CPU中斷，必須確保：IER中對應(yīng)使能位被使能，IFR對應(yīng)中斷也被使能。在軟件中，當設(shè)置好對應(yīng)中斷標志后，開中斷，進入等候中斷發(fā)生狀態(tài)；外設(shè)（如定期器）中斷發(fā)生時，首先跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)中斷高級服務(wù)程序中（如：定期器1會引發(fā)TINT中斷），程序在進行服務(wù)操作之后，應(yīng)將本外設(shè)中斷標志位清除方便能繼續(xù)中斷，然后返回。第44頁五．試驗報告

論述該DSP處理器定期器控制辦法和程序輸出成果。四．試驗步驟

見試驗教材。第45頁一．試驗?zāi)繕?.通過試驗熟悉VC5509A中斷響應(yīng)過程。2.學會C語言中斷程序設(shè)計，以及利用中斷程序控制程序流程。二．試驗設(shè)備計算機，ICETEK-VC5509-A試驗箱。試驗六外中斷第46頁三．試驗原理1．中斷及中斷處理過程⑴中斷介紹：中斷是一種由硬件或軟件驅(qū)動信號。⑵DSP處理中斷步驟：①接收中斷祈求。②響應(yīng)中斷祈求。③準備執(zhí)行中斷服務(wù)程序。④執(zhí)行中斷服務(wù)程序。⑶中斷向量表⑷外中斷：TMS320C5509能夠響應(yīng)INT0-INT4五個外中斷。第47頁五．試驗報告

論述該DSP處理器中斷原理、控制辦法和程序輸出成果。。四．試驗步驟

見試驗教材。第48頁試驗七數(shù)字正弦振蕩器設(shè)計一．試驗?zāi)繕?．深入掌握C和ASSEMBLY混合編程。2．深入掌握定期器中斷使用辦法。3．學習CCS中圖形觀測動態(tài)數(shù)據(jù)方式。4．學習用定期器實現(xiàn)數(shù)字振蕩器算法。第49頁二．試驗設(shè)備

PC兼容機一臺，安裝CodeComposerStudio3.1軟件。第50頁三、試驗原理

第51頁第52頁四、試驗內(nèi)容

請你利用在前面試驗中學到知識，結(jié)合本節(jié)中介紹數(shù)字振蕩器設(shè)計原理,在CCS環(huán)境下實現(xiàn)該數(shù)字振蕩器。五、試驗報告

給出數(shù)字振蕩器設(shè)計過程，中斷矢量表內(nèi)容，源程序，圖形觀測輸出成果。

第53頁一．試驗?zāi)繕?/p>

1．掌握用窗函數(shù)法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器原理和辦法。

2．熟悉線性相位FIR數(shù)字濾波器特性。

3．理解多種窗函數(shù)對濾波器特性影響。試驗八有限沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計

第54頁二．試驗設(shè)備

PC一臺，安裝CodeComposerStudio3.1軟件。三．試驗原理1．有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器基礎(chǔ)理論(請參照有關(guān)書籍)。2．模擬濾波器原理（巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓濾波器、貝塞爾濾波器）。3．數(shù)字濾波器系數(shù)確實定辦法。4．根據(jù)要求設(shè)計低通FIR濾波器。第55頁四、試驗內(nèi)容

請你在示例程序C:\ICETEK\VC5509Ae\VC5509Ae\Lab0501-FIR\Fir.pjt

基礎(chǔ)上編寫程序，選用合適高通濾波參數(shù)濾掉試驗輸入波形中低頻信號。第56頁