第四章常规实验指导
实验一常用指令实验
一、实验目的
1、了解DSP开发系统的组成和结构;
2、熟悉DSP开发系统的连接;
3、熟悉CCS的开发界面;
4、熟悉C54X系列的寻址系统;
5、熟悉常用C54X系列指令的用法。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱。
三、实验步骤与内容
1、系统连接
进行DSP实验之前,先必须连接好仿真器、实验箱及计算机,连接方法如下所示:
2、上电复位
在硬件安装完成后,确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后,接通仿真器电源,启动计算机,此时,仿真器上的“红色小灯”应点亮,否则DSP开发系统有问题。
3、运行CCS程序
待计算机启动成功后,实验箱后面220V输入电源开关置“ON”,实验箱上电,启动CCS,此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮,并且CCS正常启动,表明系统连接正常;否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题,掉电,检查仿真器的连接、JTAG 接口连接,或检查CCS相关设置是否正确。
注:如在此出现问题,可能是系统没有正常复位或连接错误,应重新检查系统硬件并复位;也可能是软件安装或设置有问题,应尝试调整软件系统设置,具体仿真器和仿真软件CCS的应用方法参见第三章。
●成功运行程序后,首先应熟悉CCS的用户界面
●学会CCS环境下程序编写、调试、编译、装载,学习如何使用观察窗口等。
4、修改样例程序,尝试DSP其他的指令。
注:实验系统连接及CCS相关设置是以后所有实验的基础,在以下实验中这部分内容将不再复述。
5、填写实验报告。
6、样例程序实验操作说明
仿真口选择开关K9拨到右侧,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;
启动CCS 2.0,在Project Open菜单打开exp01_cpu2目录下面的工程文件“exp01.pjt”
注意:实验程序所在的目录不能包含中文,目录不能过深,如果想重新编译程序,去掉所有文件的只读属性。
用下拉菜单中Project/Open,打开“exp01.pjt”,双击“Source”,可查看源程序
在File Load Program菜单下加载exp01_cpu2\debug目录下的exp01.out文件:
加载完毕,单击“Run”运行程序;
实验结果:可见指示灯D1定频率闪烁;单击“Halt”暂停程序运行,则指示灯停止闪烁,
如再单击“Run”,则指示灯D1又开始闪烁;
注:指示灯D1在CPLD单元的右上方
关闭所有窗口,本实验完毕。
实验二数据存储实验
一、实验目的
1、掌握TMS320C54的程序空间的分配;
2、掌握TMS320C54的数据空间的分配;
3、熟悉操作TMS320C54数据空间的指令。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱。
三、实验系统相关资源介绍
本实验指导书是以TMS32OVC5402为例,介绍相关的内部和外部存储器资源。对于其他类型的CPU请参考查阅相关的数据手册。
下面给出TMS32OVC5402的存储器分配表:
对于数据存储空间而言,映射表相对固定。值得注意的是内部寄存器都映射到数据存储空间内。因此在编程应用是这些特定的空间不能作其他用途。对于程序存储空间而言,其映射表和CPU的工作模式有关。当MP/MC引脚为高电平时,CPU工作在微处理器模
式;当MP/MC引脚低电平时,CPU工作在微计算机模式。具体的存储器映射关系如上
如所示。
存储器试验主要帮助用户了解存储器的操作和DSP的内部双总线结构。并熟悉相关的指令代码和操作等。
四、实验步骤与内容
连接好DSP开发系统,开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;
1、运行CCS软件;
2、在CCS的Memory窗口中查找C5402各个区段的数据存储器地址,在可以改变的
数据地址随意改变其中内容;
3、在CCS中装载实验示范程序,单步执行程序,观察程序中写入和读出的数据存储
单元内容的变化;
4、联系其他寻址方式的使用。
5、样例程序实验操作说明
启动CCS 2.0,在Project→Open菜单打开exp02_cpu2目录下面的工程文件“exp02.pjt”。用下拉菜单中Project-->Open,打开“exp02_CPU2\ exp02.pjt”,双击“Source”,可查看源程序。
在File→Load Program菜单下加载exp02_cpu2\debug目录下的exp02.out文件。
用“View”下拉菜单中的“Memory”查看内存单元;输入要查看的内存单元地址,本实验要查看0x1000H~0x100FH单元的数值变化,输入地址0x1000H;
查看0x1000H~0x100FH单元的初始值,单击“Run”运行程序,也可以“单步”
运行程序;
单击“Halt”暂停程序运行;
查看0x1000H~0x100FH单元内数值的变化;
关闭各窗口,本实验完毕。
本实验说明:
本实验程序将对0x1000开始的8个地址空间,填写入0x55AA的数值,然后读出,并存储到0X1008开始的8个地址空间。在CCS中可以观察DATA存储器空间地址
注:本实验也可以在CPU1上运行
实验三 I/O实验
一、实验目的
1、了解I/O口的扩展;掌握I/O口的操作方法;
2、熟悉在C语言中访问IO口的方法
3、了解数字量与模拟量的区别和联系。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱。
三、实验步骤与内容
开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;启动CCS 2.0,在Project→Open菜单打开exp03_cpu2目录下面的工程文件“exp03.pjt”。用下拉菜单中Project-->Open,打开“exp03_cpu2\ exp03.pjt”,双击“Source”,可查看源程序。
在File→Load Program菜单下加载exp03_cpu2\debug目录下的exp03.out文件。运行程序,分别调整开关量输入单元的开关K1~K8,观察LED指示灯LED1~LED8亮灭的变化,以及开关量输入和输出状态是否一致。
1、样例程序实验操作说明
启动CCS 2.0,打开exp03_cpu2目录下面的工程文件“exp03.pjt”并加载“exp03_cpu2\debug\exp03.out”;
单击“Run”运行程序;
任意调整K1~K8开关,可以观察到对应LED1~LED8 灯“亮”或“灭”;单击“Halt”,暂停持续运行,开关将对灯失去控制;
关闭所有窗口,本实验完毕。
四、实验说明
实验中采用简单的一一映射关系来对I/O口进行验证,目的是使实验者能够对I/O 有一目了然的认识。在本实验中,提供的IO空间分配如下:
CPU2的I/O空间: 0x8000 拨码开关 input 8位
CPU2的I/O空间: 0x8001 LED灯 output 8位
实验四定时器实验
一、实验目的
1、熟悉C54的定时器;
2、掌握C54定时器的控制方法;
3、学会使用定时器中断方式控制程序流程。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP硬件仿真器,实验箱。
三、实验步骤和内容
1、开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;启动CCS 2.0,在Project→Open菜单打开exp04_cpu2目录下面的工程文件“exp04.pjt”。用下拉菜单中Project-->Open,打开“exp04_cpu2\ exp04.pjt”,双击“Source”,可查看源程序。在File→Load Program菜单下加载exp04_cpu2\debug目录下的exp04.out文件。
2、运行程序,观察LED指示灯LED1~LED8的变化;
3、程序实验操作说明
启动CCS 2.0,打开工程文件“exp04.pjt”。加载exp04_cpu2\debug目录下的exp04.out文件。
单击“Run”运行,可观察到LED灯(LED1~LED8)以一定的间隔时间不停摆动;
单击“Halt”,暂停程序运行,LED灯停止闪烁;单击“Run”,运行程序,LED灯又开始闪烁;
关闭所有窗口,本实验完毕。
四、实验说明
C54的定时器是一个20位的减法计数器,可以被特定的状态位实现停止、重新启动、重设置或禁止,可以使用该定时器产生周期性的CPU中断,控制定时器中断频率的两个寄存器是定时周期寄存器PRD和定时减法寄存器TDDR,定时器的中断周期为: CLKOUT X (TDDR+1) X (PRD+1)
在本系统中,如果设置时钟频率为10MHZ,令PRD = 0x30D3,TDDR=15,这样得到每0.02秒中断一次,通过累计50次,就能实现1秒钟定时。
0.1us X (15+1) X( 12499+1) X 50 =1S
实验五外部中断实验
一、实验目的
1.掌握中断技术,学会对外部中断的处理方法;
2.掌握中断对程序流程的控制,理解DSP对中断的响应时序。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱
三、实验步骤和内容
1、低电平单脉冲触发DSP中断INT2;该中断由“单脉冲输出”按键产生。按一次,
产生一个中断。
3、关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;启动CCS 2.0,在
Project→Open菜单打开exp05_cpu2目录下面的工程文件“exp05.pjt”。用下
拉菜单中Project-->Open,打开“exp05_cpu2\ exp05.pjt”,双击“Source”,
可查看源程序。在File→Load Program菜单下加载exp05_cpu2\debug目录下的
exp05.out文件。
a)运行实验程序;
b)每按一次“单脉冲输出”按键LED1~LED8灯亮灭变化一次;
4、填写实验报告。
5、样例程序实验操作说明
启动CCS 2.0,打开工程文件“exp05.pjt”。加载exp05_cpu2\debug目录下的exp05.out文件。
单击“Run”运行程序,反复按开关“单脉冲输出”,观察LED1~LED8灯亮灭变化;
单击“Halt”暂停程序运行,反复按开关“单脉冲输出”,LED1~LED8灯亮灭不变化;
四、实验说明
54X DSP的INT2中断为低电平沿触发。
实验六 A/D转换实验
一、实验目的
1.熟悉A/D转换的基本原理;
2.掌握AD7822的技术指标和常用方法;
3.掌握并熟练使用DSP和AD7822BN的接口及其操作。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0软件,DSP仿真器,实验箱
三、实验步骤和内容
1、拨码开关设置:
SW2拨码开关:
2、运行CCS软件,加载示范程序;
3、观察采样结果;
4、填写实验报告。
5、样例程序实验操作说明
6、开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;启动CCS 2.0,在
Project→Open菜单打开exp06_cpu2目录下面的工程文件“exp06.pjt”。用下拉菜单中Project-->Open,打开“exp06_cpu2\ exp06.pjt”,双击“Source”,可查看源程序。在File→Load Program菜单下加载exp06_cpu2\debug目录下的exp06.out文件。
在“7822_54.c”中如下图“i=0;”处,设置断点;
单击“Run”运行程序,程序运行到断点处停止;
7、用下拉菜单中的View / Graph的“Time/Frequency”打开一个图形观察窗口;
设置该图形观察窗口的参数,观察起始地址为”data_buff”,长度为256的存储器单元内的数据,该数据为输入信号经A/D转换之后的数据,数据类型为16位整型;
8、单击“Animate”运行程序,调节信号源1的频率、幅值、波形调节旋钮,在图形观察窗口观察A/D转换后的数据波形变化;
9、单击“Halt”暂停程序运行,用“View”的下拉菜单中“Memory”打开存储器数据观察窗口;设置该存储器数据观察窗口的参数,选择地址为data_buff,数据格式C格式16进制数;
10、单击“Animate”运行程序,调整存储器数据观察窗口,并在该窗口中观察数据变化,A/D转换后的数据存储在地址为data_buff单元开始的256个单元内,变化数据将变为红色;
11、单击“Halt”停止程序运行;
12、关闭“exp06.pjt”工程文件,关闭各窗口,本实验完毕。
四、实验说明
AD7822通过DSP的I/O口完成数据通讯。采样数据存储在从数据data_buff[]中。
AD7822的时序:
实验七 D/A转换实验
一、验目的
1、熟悉D/A转换的基本原理;
2.掌握AD7303的技术指标和常用方法;
3.熟悉DSP的多通道缓冲串口配置为SPI的应用方法;
4.掌握并熟练使用DSP和AD7303的接口及其操作。
二、实验设备
计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱,示波器。
三、实验步骤与内容
1.开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;
2.运行CCS软件,加载示范程序;
3.按F5运行程序,用示波器检测“D/A转换单元的的2号孔接口“输出1”输出一个正弦波;
4.填写实验报告。
5.样例程序实验操作说明
开关K9拨到右边,即仿真器选择连接右边的CPU:CPU2;启动CCS 2.0,在Project→Open菜单打开exp07_cpu2目录下面的工程文件“exp07.pjt”。用下拉菜单中Project-->Open,打开“exp07_cpu2\ exp07.pjt”,双击“Source”,可查看源程序。在File→Load Program菜单下加载exp07_cpu2\debug目录下的exp07.out文件。
6、单击“Run”运行程序一次,然后取消运行。
7、在View→Graph→Time/Frequency打开一个图形观察窗口,以观察程序产生的波形。设置观察窗口参数,起始地址为data_buff,长度为256,16位整型;
产生的正弦波图形如下:
8、然后单击“Run”全速运行程序。用示波器检测“D/A转换单元的的2号孔
“输出1”输出一个正弦波;
关闭所有窗口,本实验完毕。
四、实验说明
本实验通过DSP产生一个正弦波,然后再将这个正弦波的数据,按一定周期通过D/A