DSP原理及应用 读书报告
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DSP原理与应用实验报告DSP原理与应用实验报告姓名:学号:班级:学院:指导教师:实验一代数汇编指令基础实验一、实验目的:1.通过调试目标代码,掌握指令的功能,熟悉指令;2.通过指令的熟悉,能够指令应用于实际项目中。
二、实验原理:Ti公司的代数汇编指令。
三、实验程序:.title"算术指令综合实验".mmregs.sect ".vect" .copy "vectors.asm" .text_Start:;AR7=#767 ;A=#38CAH ;DP=#08AH ; RSA=#0123H;DP=#188H ;ASM=#0AHAR7=AMMR(*AR7+)= #1234HDP=#04HA=#9876HAR6=#230H*AR6+=#9ACD HARP=#6;@3AH=A<<ASM*AR2+0%=B< <4;*AR2=#1CHASM=*AR2T=*AR4+LTD(*AR2+)B=RND(*AR2+ )*AR3=#0F57A HA=UNS(*AR3)B=*AR3+*AR3+0B=T TRN=#12ACHA=DBL(*AR4+ )B=DUAL(*AR2-)DBL(*AR3-)=ADUAL(*AR4+) =B*AR3+=HI(A)<<ASM|| B=*AR2-<<16*AR2+=HI(B)<<ASM|| T=*AR3+A=#3456HIF(AGT)*AR4+ =HI(A)<<ASMB=#0F679HIF(BLEQ)*AR3- =HI(B)<<ASMA=#0F98DHIF(AGT)*AR2+ =BRCIF(ALT)*AR3- =TB=#0125CHIF(BGEQ)*AR2 + =BRCCMPS(A,*AR4-)CMPS(B,*AR2+ );B=@20DP=#40A=#1234H@22=AA=A+@9AH@25=AAR3=#0236H*AR3=#0F775HAR5=#024AH*AR5=#09ACDH NEXT: NOPA=#9ABCH*AR5+ =AA=A+#1000HA=A+#08ADEHSXM=0A=#07AB8H<<1 6A=A+#04ADEHA=A-#08ADEH< <16SXM=1B=#0FF7CHA=#0889AHA=A-#09ACDH< <16B=A-*AR5-C=1B=B-A<<ASM*AR5=AC16=0A=DBL(*AR5-)-A B=B-*AR3+A=B+*AR5+<<16A=A-B<<ASMB=*AR3+<<16-* AR4-<<16A=A+*AR4<<12B=A+*AR5<<-1 2A=B-#06789H< <16B=B+*AR7+0B+ CARRYA=A-*AR2--BOR ROWSUBC(@25,A)A=A-UNS(*AR7+ )T=#9ACDHB=DADST(*AR4, T)A=DADST(*AR7, T)C16=1A=A+DBL(*AR5 +)A=A-DBL(*AR5-) T=#7654HC16=0A=DADST(*AR5 +,T)C16=1 A=DSADT(*AR5-, T)A=DBL(*AR5+)-A*AR3+=HI(B)||B=A+*AR5+0 %<<16*AR4-=HI(A)||A=*AR3 -<<16-BGOTO NEXT;SXM=0A=#89ABHA=A+#4567H<< 16*AR3=#9999HA=A&*AR3-B=#8897HB=B+#079ADH< <16A=A|B<<-12A=#8897HA=A+#079ADH< <16 A=B^#0567DH< <12DP=#04@7AH=@7AH&# 0ACD6H.end四、实验步骤:1、输入以上程序,并进行编译;2、打开code Explore,并把编译好的程序装载,并进行调试3、逐步调试,并观察各种特殊寄存器的值和预期值是否对应,着重了解各种寻址的特点,及相对应的指令。
DSP在智能控制方面的应用09通信工程2班0904140209金晶文献一:《基于DSP的智能分布式温度调节控制系统》本文主要阐述了使用DSP器件取代低端的微处理器进行数据采集与处理。
结合CAN总线和USB通信技术。
实现了一种具有网络功能、能运行复杂控制算法、适用范围广的分布式温度调节控制系统。
对系统硬件和软件的设计进行了详细描述。
最后,将该系统应用一个水温控制实验平台进行测试。
经过我的阅读发现很有可实现性,文章具体、详细,适合初学者操作。
1.1系统的总体方案系统总体方案的实现如图1所示。
每个DSP模块可以对多个通道的温度信号进行调节与控制。
所有DSP模块与CAN总线相连,通过USB—CAN转换器与PC机进行通信。
通过PC机不仅可以监测到所有控制点的温度变化趋势,而且可以将各种控制参数下传到所有DSP控制单元。
1.2 DSP的A/D电路系统的微控制器采用TMS320LF2407,内部集成A/D转换电路引。
但TMS320LF2407的A/D转换电路各通道所能采样的模拟电压的范围为0—3.3 V,而本系统温度传感器的输出电压的范围为0~5V,所以需要将O一5 V电压再转换为0—3.3 V,其他通道采用相同的电路结构。
本系统使用了TMS320LF2407的4个A/D通道ADCIN0一ADCIN3。
1.3 DSP的4路数字控制量输出电路DSP 的4 路数字控制量的输出采用TMS320LF2407 E 驯的4个I/O口作为输出,为了提高TMS320LF2407的I/O口驱动能力,使用了总线驱动芯片74HC57。
1.4DSP模块程序设计DSP模块首先执行系统初始化操作。
主要操作有:关闭总中断,禁止符号位扩展,将B0块映射为数据存储空间,设置系统时钟频率,打开ADC,EVA,EVB,CAN模块的时钟,清除所有中断标志,打开INT1文献二:《基于DSP的智能分布式温室自动控制系统》本文主要针对目前温室控制的缺点,以提高温室控制的自动化和实用性为目的,设计了一种基于CAN 总线和TMS320LF2407的多传感器分布式温室自动控制系统。
dsp控制器原理及应用
DSP控制器原理及应用
DSP控制器是指采用数字信号处理技术设计的控制系统中的
一种关键组件。
它主要应用于需要高性能数字信号处理的领域,如通信、音频、图像处理、汽车控制等。
DSP控制器的原理是基于数字信号处理技术,通过将模拟信
号转换为数字信号,并利用高速的数值运算进行信号处理和控制。
其核心是DSP芯片,它集成了高性能的数字信号处理器,具有强大的计算能力和灵活的编程控制能力。
在应用方面,DSP控制器的主要作用是实现对输入信号的数
字化采样、滤波、变换和调节,从而得到所需的控制输出信号。
它可以对信号进行实时处理,满足复杂的控制算法和多种控制需求。
同时,DSP控制器还可与其他传感器、执行器等硬件
设备进行接口连接,实现完整的控制系统。
在通信领域,DSP控制器可用于实现调制解调、编码解码、
信号检测等功能,提高通信系统的传输质量和可靠性。
在音频领域,它可以实现音频信号音乐合成、音频效果处理等功能,满足高保真音质要求。
在图像处理领域,DSP控制器可以处
理图像的采集、压缩、增强等任务,实现高质量图像输出。
在汽车控制领域,它可以应用于发动机控制、车辆稳定性控制等方面,提高驾驶安全性和舒适性。
总的来说,DSP控制器的原理是基于数字信号处理技术,通
过数字化信号的处理和计算,实现对输入信号的控制输出。
在各个领域中,它都具有广泛的应用前景,可以提高系统的性能和功能。
目录1 前言 (3)1.1 课程设计背景 (3)1.2 课程设计目的 (3)1.3 课程设计内容 (3)1.1 课程设计要求 (3)2 DSP及其开发环境 (4)2.1 DSP系统的构成 (4)2.2 DSP系统的特点及设计过程 (4)2.3 TI 和DSP介绍 (5)2.3.1C54x芯片 (5)2.3.2C5410体系结构 (6)2.3.3 中央处理器CPU (7)2.3.4数据存储器寻址 (8)2.3.5 程序存储器寻址 (8)2.3.6流水线操作 (8)2.3.7 片上外设 (8)2.3.8 外部总线接口 (8)2.3.9 IEEE 1149.1标准的逻辑扫描电路 (9)2.4.1DSK简介 (9)2.4.2CCS开发环境 (10)3 数字滤波器的设计原理 (12)3.1关于IIR与FIR滤波器 (12)3.2 FIR滤波器的设计 (12)3.1.1FIR滤波器的基本结构 (12)3.1.2FIR滤波器的常规设计方法 (13)3.3窗函数法设计FIR滤波器 (15)3.3.1典型窗口函数介绍 (15)3.3.2利用Hamming窗设计低通滤波器 (15)1前言1.1课程设计背景随着信息时代的到来,数字信号处理已经成为当今一门极其重要的学科和技术,并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。
在数字信号处理中,数字滤波器占有极其重要的地位,它具有精度高、可靠性好、灵活性大等特点。
现代数字滤波器可以用软件或硬件两种方式来实现。
软件方式实现的优点是可以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。
在信号处理领域中,对于信号处理的实时性、快速性的要求越来越高,因此在许多信息处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要广泛地用到滤波器。
其中数字滤波器具有稳定性高、精度高、设计灵活、实现方便等许多突出的优点,避免了模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题,因而随着数字技术的发展,用数字技术实现滤波器的功能越来越受到人们的注意和广泛的应用。
DSP控制的原理及应用1. DSP控制的基本原理DSP(数字信号处理)是一种基于数字技术的信号处理方法,通过将连续信号转换为离散信号,以实现信号的处理和分析。
在控制系统中,DSP控制是一种使用数字信号处理技术进行控制的方法。
其基本原理包括以下几个方面:1.1 数字信号处理数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号,并对数字信号进行处理的过程。
通过采样、量化和编码等步骤,将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在DSP 控制中,数字信号处理用于对系统信号进行采样和分析,并生成控制信号。
1.2 控制算法控制算法是DSP控制中的核心部分。
通过对输入信号进行分析和处理,可以根据系统的要求生成控制信号。
常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法等。
这些算法可以根据具体的系统需求来选择和应用。
1.3 数字滤波数字滤波是DSP控制中常用的方法之一。
通过滤波器对输入信号进行滤波处理,可以去除噪声和干扰,获得更加准确的控制信号。
常用的数字滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
1.4 调制和解调调制和解调是在DSP控制中经常使用的技术。
通过调制技术,可以将信号转换为适合传输的形式。
解调技术则将传输的信号转换回原始的信号形式。
调制和解调技术可以应用于传感器信号的采集和控制信号的输出。
2. DSP控制的应用DSP控制在各个领域中有广泛的应用。
下面列举了几个常见的领域及其应用:2.1 电力系统•电力系统的数字化控制: DSP控制可以应用于电力系统的数字化控制,通过对电力系统信号的采集和处理,实现电力系统的稳定运行和故障检测。
2.2 通信系统•无线通信系统: DSP控制可以应用于无线通信系统中的信号处理和调制解调技术,提高通信质量和传输速率。
2.3 汽车电子控制系统•发动机控制: DSP控制可以应用于汽车发动机控制系统中,通过对传感器信号的采集和处理,进行发动机的调节和控制。
2.4 工业自动化•数字化控制系统: DSP控制可以应用于工业自动化系统中的数字化控制,提高生产效率和质量。
DSP原理与开发综合报告班级:姓名:学号:指导老师:DSP应用综述随着现代信息技术的迅猛发展,DSP技术在科学技术等各个领域得到了广泛的应用,成为我国经济建设中的重要技术。
本文旨在对数字信号处理(DSP)技术中最基础的部分进行介绍,从长远角度来观察其发展趋势和在各方面的研究以及在某些领域的数字信号处理的运用前景。
通过典型的介绍来进一步了解DSP技术,了解其重要性在各个应用领域中表现出来。
一、DSP技术简介DSP一方面是Digital Signal Processing的缩写,意思是数字信号处理,就是指数字信号理论研究。
DSP另一方面是Digital Signal Processor,意思是数字信号处理器,就是用来完成数字信号处理的器件。
DSP是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛DSP技术图解的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
二、 DSP器件的特点1.高速、高精度运算能力(1)硬件乘法累加操作,在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。
(2)哈弗结构和流水线结构。
哈佛结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。
与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线,从而使数据的吞吐率提高了一倍。
由于程序和存储器在两个分开的空间中,因此取指和执行能完全重叠。
流水线与哈佛结构相关,DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行的时间,从而增强了处理器的处理能力。
使取指、译码和执行等操作可以重叠执行,处理器可以并行处理二到四条指令,每条指令处于流水线的不同阶段。
目录摘要 (2)1.单片机、DSP和ARM的区别 (3)2.分别详细介绍单片机、DSP和ARM的主要功能和应用 (4)2.1 单片机 (4)2.1.1 单片机的特点及应用域 (5)2.2 DSP (5)2.2.1 DSP的特点及优缺点 (5)2.2.2 DSP技术的应用 (6)2.2.3 DSP发展 (6)2.3 ARM (7)2.3.1 ARM的特点及应用 (8)参考文献 (9)单片机、DSP、ARM的主要区别与应用——李伟波摘要:通过对单片机、DSP和ARM的原理和功能的简单对比了解这些自动控制中的核心部分之间的区别,以及各自在自动控制中的应用。
做这个报告一方面可以强化对《DSP芯片的原理与开发应用》这一课程的理解和学习,另一方面,为以后的工作和学习打下基础。
关键词:单片机、DSP、ARM、区别、应用单片机、DSP、ARM的主要区别与应用正文:一、单片机、DSP和ARM的区别单片机:适用于简单的测控系统,功能相对简单,价格较低DSP:适合于数字信号处理,例如FFT、数字滤波算法、加密算法和复杂控制算法等。
ARM:具有强大的事务处理功能,可以配合嵌入式操作系统使用ARM是通用处理器,和x86一样,可以在上面跑各种操作系统。
DSP根据名字就知道他是干嘛的了,一般用来作为专门处理数字信号。
单片机的工作ARM和dsp都能作,只是它便宜(而且有些单片机可靠性比arm和dsp都要强,比如工业控制用的单片机),主要当作简单的控制器来使用,比如工业中的温度控制等。
单片机的应用可以很广,不只是简单的测控系统,现在航空上的使用器件也有不少是"简单"的单片机控制的..即使说到8位的单片机, 目前大部分工控如果做的还可以的话,都够用了。
其次,单片机和arm的区别在于它的单位时钟频率不同, 这2个都可以配合操作系统使用.. 能完成的功能和他外围的设计相关。
再次,dsp和那2个有着直接的区别, dsp是典型的input,output设备,里面的逻辑写定以后不需要太多维护, 它才是做大数据,高精度,高复杂度运算的基本单元...这种分类本身就有问题。
dsp原理及应用的学习心得当今,社会进入数字化的时代,而数字信号处理器正是这场数字化革命的核心。
从20世纪60年代数字信号处理理论的崛起,到20世纪80年代世界上第一个单片可编程DSP芯片产生以来,数字信号处理器的发展迅猛异常。
数字信号处理是利用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理。
与模拟信号处理相比,数字信号处理具有精确,灵活,抗干扰能力强,可靠性好和易于大规模集成等特点。
DSP 系统以数字信号处理为基础,与模拟信号处理系统相比,其优点:a.接口简单、方便。
由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP 系统相互连接时,在硬件接口上容易实现:b.精度高,稳定性好。
数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不引入其他噪声,因此有较高的信噪比。
另外模拟系统的性能受元器件参数性能影响较大,而数字系统基本不变,因此数字系统更便于测试、调试及批量生产;c.编程方便,容易实现复杂的算法。
在DSP系统中,DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。
当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的信号处理功能;d.集成方便。
现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一芯片上。
这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。
现代DSP芯片作为可编程超大规模集成(VLSI)器件,通过可下载的软件或固件来实现数字信号处理功能。
DSP芯片除具有普通微处理器的高速运算和控制功能外,还针对高数据传输速率,数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构,指令系统,和指令流程设计上做了较大改动。
其结构特点有:1.DSP芯片普遍采用改进的哈佛结构,即数据总线和程序总线相互分离,这使得处理指令和数据可以同时进行,提高了处理效率;2DSP芯片大多采用流水线技术,即每条指令的执行划分为取指,译码,取数等若干步骤,由片内多个功能单元分别完成。
这相当于多条指令并行执行,从而大大提高了运行速度。
dsp 研究报告DSP(数字信号处理)研究报告数字信号处理(DSP)是一种数字化处理信号的技术,通过对信号的数字化表示和数学算法的应用,对信号进行处理、分析和改变。
DSP技术的应用领域广泛,如通信、音频处理、图像处理等。
首先,DSP技术在通信领域中有着重要的应用。
在通信系统中,DSP技术可以用于调制解调、信号增强、滤波器设计等。
例如,通过DSP技术,可以对接收到的信号进行去噪处理,使得声音更加清晰;另外,还可以利用DSP技术设计数字滤波器,对信号进行滤波,去除不需要的频率成分。
这些应用能够提高通信系统的性能和可靠性。
其次,DSP技术也在音频处理中发挥重要作用。
通过DSP技术,可以对音频信号进行降噪、均衡、混响等处理。
例如,在音频播放器中,通过DSP技术可以降低背景噪音,提高音乐的质量;另外,还可以实现音频的混响效果,使得音乐更具立体感。
这些处理能够提升音频的听感,提供更好的音乐体验。
此外,DSP技术在图像处理中也有着广泛的应用。
通过DSP技术,可以对图像进行增强、去噪、压缩等处理。
例如,在数字相机中,通过DSP技术可以对拍摄的照片进行颜色增强、清晰度提高等处理,使得照片更加美观;另外,还可以利用DSP技术对图像进行压缩,减小存储空间,提高传输效率。
这些处理能够改善图像的质量和可视效果。
总结而言,DSP技术在通信、音频处理和图像处理中都有着广泛的应用。
通过DSP技术,可以对信号进行处理、分析和改变,提高通信系统的性能和可靠性,提供更好的音乐体验,改善图像的质量和可视效果。
随着科技的不断发展,DSP技术也将不断创新和进步,为我们的生活带来更多的便利和享受。
dsp学习心得我刚开始学习数字信号处理(DSP),经过一段时间的学习和实践,我对这个领域有了一些深刻的理解和体会。
在这篇文章中,我将分享我的DSP学习心得,并讨论它对我的职业发展和个人成长的影响。
一、初识DSPDSP是一门独特的学科,它研究如何处理和分析数字信号。
我对DSP产生兴趣的起因是我发现数字信号在现代通信、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
我意识到,了解和掌握DSP技术对我的职业发展非常重要。
二、学习过程在学习DSP的过程中,我首先了解了基本的数字信号概念和数学工具,例如采样定理、离散傅里叶变换(DFT)等。
然后,我学习了一些常用的DSP算法和技术,包括滤波、频域分析、时域信号处理等。
通过编程实践,我不仅更深入地了解了这些概念和技术,而且提高了我的编程能力。
三、应用案例通过学习DSP,我开始着手解决一些实际问题。
例如,在音频处理方面,我利用DSP技术开发了一个语音识别系统,它能够识别和转录语音输入。
在图像处理方面,我使用DSP算法实现了图像去噪和图像压缩等功能。
这些实际应用使我更加深入地理解了DSP的重要性和价值。
四、影响和感悟通过学习DSP,我收获了很多。
首先,我对数字信号的理解更加深入,能够更好地处理和分析数字信号。
其次,我掌握了一些重要的DSP算法和技术,提高了我的技术实力。
此外,我还培养了解决问题的能力和团队合作精神,因为在实际应用中,我往往需要与其他领域的专业人士合作。
最重要的是,学习DSP让我始终保持学习和进步的心态,不断追求新的知识和技能。
总结起来,学习DSP是一种具有挑战性但又收获满满的经历。
通过系统学习和实践,我掌握了重要的DSP概念、算法和技术,并将其应用到实际问题中。
这种学习不仅对我的职业发展有着积极的影响,还培养了我解决问题和团队合作的能力。
我相信,继续深入学习DSP将为我打开更广阔的职业发展道路,并带来更多的成就和满足感。
电子通信工程系DSP原理及应用实验报告学号:姓名:专业:指导老师:实验一CCS的安装与设置1.实验目的掌握CCS 2(…2000)集成开发环境的安装;掌握软件仿真环境的设置方法;熟悉CCS集成开发环境的应用界面。
2.实验设备PC机、CCS 2(…2000)IDE软件、EXP-IV DSP实验箱3.实验要求●熟悉安装CCS 2(…2000)IDE软件的步骤●根据DSP芯片的型号正确设置软件仿真环境●了解CCS集成开发环境应用界面的各项内容4.实验内容(1)CCS 2(…2000)IDE软件的安装步骤S的安装1.1退出病毒防火墙及杀毒软件1.2解压CCS20002.2 .rar文件并运行setup.exe安装程序文件。
1.3选择安装界面中“Code Cmposter Studio”选项。
如下图(1-1)所示图(1-1)1.4完成上述步骤后只需点“Next”继续。
在出现提示确认没有运行病毒检测软件的提示窗口时点“确定”。
如下图(1-2)所示图(1-2)1.5选择“Yes”同意CCS的安装协议。
如下图(1-3)所示图(1-3)1.6选择默认安装组件,点“Next”。
如下图(1-4)所示图(1-4)1.7选择默认安装路径“C:\ti”点“Next”。
如下图(1-5)所示图(1-5)1.8出现下图(1-6)所示时取消勾选项,并点击“Finish”。
图(1-6)1.9完成上述步骤,再出现的对话框中点击“确定”。
如下图(1-7)所示图(1-7)1.10安装完成后,计算机桌面出现如下图(1-8)所示的快捷方式图标。
图(1-8)(2)TMS320F2812 微处理器的软件仿真环境的设置2.1双击桌面“Setup CCS 2”的快捷方式启动设置程序。
2.2在出现的如下图(1-9)所示的窗口中依次进行①单击“Clear”清除原有设置②选择“F2812 Device Simulator”配置③单击“Import”输入配置④单击“Save and Quit”图(1-9)2.3在接下来的对话框中单击“否”完成对CCS的设置。
电子信息学院现代DSP技术及应用课程总结专业xxx班级xxx学号xxx学生姓名xxx指导教师xxx时间段xxx完成日期xxx摘要:本文是在学习信号处理与DSP应用课程的基础上,结合所学知识和课后查找资料,主要整理了DSP的基础知识和芯片的基本结构和特点、DSP集成开发环境CCS的工作原理、DSP系统的应用等方面的内容。
关键词:DSP 基础知识基本结构和特点工作原理应用一、DSP的相关知识1.1、DSP的简介DSP(Digital Signal Processing)又称的数字信号处理,它的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器(A/D)实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器(D/A)实现的。
1.2、DSP的特征和分类信号(signal)是信息的物理体现形式,或是传递信息的函数,而信息则是信号的具体内容。
模拟信号(analog signal):指时间连续、幅度连续的信号。
数字信号(digital signal):时间和幅度上都是离散(量化)的信号。
模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。
数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
1.3、DSP芯片的基本结构和特点[1]为了快速地实现数字信号处理运算,DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。
以TMS320系列为例,其基本结构包括::(1)哈佛结构;(2)流水线操作;(3)专用的硬件乘法器;(4)特殊的DSP指令;(5)快速的指令周期。
这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算,并使大部分运算(例如乘法)能够在一个指令周期内完成。
由于TMS320系列DSP芯片是软件可编程器件,因此具有通用微处理器具有的方便灵活的特点。
二、DSP集成开发环境CCS的工作原理2.1 CCS概述CCS提供了基本的代码生成工具,它们具有一系列的调试、分析能力。
dsp学习心得体会篇一:DSP学习总结DSP学习总结摘要:本总结介绍了数字信号技术(DSP)的基本结构,特点,发展及应用现状。
通过分析与观察,寄予了DSP 美好发展前景的希望。
关键字:数字信号处理器,DSP,特点,应用1 DSP介绍数字信号处理简称DSP,是进行数字信号处理的专用芯片,是伴随着微电子学、数字信号处理技术、计算机技术的发展而产生的新器件,是对信号和图像实现实时处理的一类高性能的CPU。
所谓“实时实现”,是指一个实际的系统能在人们听觉、视觉或按要求所允许的时间范围内对输入信号进行处理,并输出处理结果。
数字信号是利用计算机或专用的处理设备,以数值计算的方式对信号进行采集、变换、综合、估计与识别等加工处理,从而达到提取信息和方便应用的目的。
数字信号处理的实现是以数字信号处理理论和计算技术为基础的。
2 结构32位的C28xDSP整合了DSP和微控制器的最佳特性,能够在一个周期内完成32*32位的乘法累加运算。
所有的C28x芯片都含一个CPU、仿真逻辑以及内存和片内外设备的接口信号(具体结构图见有关书籍)。
CPU的主要组成部分有:程序和数据控制逻辑。
该逻辑用来从程序存储器取回的一串指令。
实时和可视性的仿真逻辑。
地址寄存器算数单元(ARAU)。
ARAU为从数据存储器取回的数据分配地址。
算术逻辑单元(ALU)。
32位的ALU执行二进制的补码布尔运算。
预取对列和指令译码。
为程序和数据而设的地址发生器。
定点MPY/ALU。
乘法器执行32位*32位的二进制补码乘法,并产生64位的计算结果。
中断处理。
3 特点采用哈佛结构。
传统的冯·诺曼结构的数据总线和指令总线是公用的,因此在高运算时在传输通道上会出拥堵现象。
而采用哈佛结构的DSP 芯片片内至少有4 套总线:程序的地址总线与数据总线,数据的地址总线与数据总线。
由于这种结构的数据总线和程序总线分离,从而在一个周期内同能时获取程序存储器内的指令字和数据存储器内的操作数,提高了执行速度。
目录一:设计任务 (2)二:实验目的 (2)三:设计内容 (2)四:实验原理 (3)4.1TMSC54的引脚图及功能 (3)4.2电源转换 (3)4.3复位电路 (4)4.4JTAG仿真接口电路 (5)五、程序设计: (6)5.1.程序流程图 (7)5.2程序部分源代码 (7)5.2.1系统初始化函数汇编语言编写流水灯控制 (7)六、课程设计总结体会 (24)七、参考文献 (24)致谢 (24)前言随着计算机和信息技术的飞速发展,DSP技术已经应用到我们生活的每一个角落,从军用到民用,从航空航天到生产生活,都越来越多的使用DSP。
DSP的主要应用有数字化移动电话,数据调制解调器,磁盘/光盘控制器需求,图形图像处理需求,汽车电子系统等。
应用DSP的领域可以说是不胜枚举。
DSP在航空航天方面,主要用于雷达和声纳信号处理;在通信方面,主要用于移动电话,IP电话,ADSL和HFC的信号传输;在控制方面,主要用于电机控制,光驱和因公安驱动器;在电子娱乐方面,主要用于高清晰电视,机顶盒,家庭影院,DVD等应用;还有数字相机,网络相机等等。
可以说没有DSP就没有对互联网的访问,也没有多媒体,也没有无线通信。
随着科学技术的发展,将会出现更多的DSP新应用领域。
一:设计任务1、基于TMS320X2812的 Led显示控制系统设计要求:(1)绘制系统框图(VISIO)。
(2)包括复位电路设计、JTAG接口设计、时钟电路设计、电源设计等,并且用Protel软件绘制原理图。
(3)编写程序,实现功能。
(4)理论分析。
(5)设计过程、源代码和注释、设计说明书。
二:实验目的(1)学习并了解DSP开发版的基本原理。
(2)学习并了解TMS320X2812芯片的基本结构和原理。
(3)熟悉流水灯的软件实现原理和硬件设计。
(4)熟悉Emulator方式下的程序调试规程,并最终能够熟练掌握在DSP软硬件环境下的程序开发流程;能够对现有器件进行简单地编程,实现各种简单地显示控制。
郑州航空工业管理学院电子通信工程系DSP原理及应用课程设计报告设计题目:基于TMS320F2812 DSP微处理器的最小系统设计学号:**********专业:电子信息工程专业设计日期:2012年6月14日指导老师:赵成陈宇一、设计任务1、利用Protel软件绘制并添加TMS320F2812的原理图库;2、利用Protel软件绘制TMS320F2812最小系统的电路原理图,包括时钟电路模块,电源模块、复位电路模块、JTAG接口模块;3、安装最小系统电路,在CCS下建立工程,编译并将其下载到TMS320F2812最小系统中运行。
二、相关设备PC机,CCS集成开发环境,最小系统电路板及元件,XDS510仿真调试器,外用表,示波器,稳压电源。
三、设计原理TMS320F2812 DSP微处理器属于通用可编程微处理器,在应用时涉及硬件电路设计及软件设计,在理论课部分,主要是了解了F2812的体系架构及软件开发的相关知识,在具体使用时,需要绘制电路原理图及版图。
1.TMS320F2812 DSP微处理器运行的基本环境包括时钟电路、电源电路、复位电路及JTAG接口调试电路等,为了便于测试系统的运行情况,一般在其外围直接设计串口通信电路及相关的测试电路,这里即在外围配置了XF及串口通信电路。
2.可以使用Protel或其他电路版图设计软件绘图,其中需要用到学习过的F2812的封装、管脚分布、时钟电路、复位电路等知识。
3.可以参考教材附录部分的电路原理图。
通过F2812最小电路的设计,可以将理论与实践统一联系,更深入地理解F2812的开发方法。
四、应用基础1、能使用Protel设计电路原理图;2、了解F2812硬件的相关知识及电路设计;3、能使用CCS建立并调试DSP工程。
五、设计报告在课程设计的最后一次指导课上提交打印版。
目录一、设计的目的和意义…………………………………………………………………3页二、CCS软件概述………………………………………………………………………3页2.1 CCS软件安装………………………………………………………………………3页2.2 CCS软件设置………………………………………………………………………3页2.3 CCS软件启动………………………………………………………………………5页2.4 CCS软件退出………………………………………………………………………6页2.5 CCS软件应用………………………………………………………………………6页三、基于DSP原理及应用的课程设计题目选择………………………………………7页3.1基于DSP的定时器的系统设计…………………………………………………………7页3.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器(FIR)的系统设计……………………7页3.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器(IIR)的系统设计……………………7页3.4基于DSP5000的电机控制方案设计……………………………………………………7页四、设计原理概述……………………………………………………………………………7页4.1基本原理概述……………………………………………………………………………7页4.2基于DSP的定时器的系统设计原理……………………………………………………7页4.3基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器(FIR)的系统设计原理…………………8页4.4基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器(IIR)的系统设计原理…………………8页4.5基于DSP5000的电机控制方案设计原理………………………………………………8页五、程序设计流程图……………………………………………………………………………9页5.1基于DSP的定时器的系统设计流程图……………………………………………………10页5.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器(FIR)的系统设计流程图………………11页5.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器(IIR)的系统设计流程图………………12页5.4基于DSP5000的电机控制方案设计流程图………………………………………………13页六、主要工程文件程序代码…………………………………………………………………14页6.1基于DSP的定时器的系统设计主要工程文件代码………………………………………15页6.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器(FIR)的系统设计主要工程文件代码…16页6.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器(IIR)的系统设计主要工程文件代码…17页6.4基于DSP5000的电机控制方案设计主要工程文件代码………………………………19页七、设计结果分析………………………………………………………………………………18页7.1基于DSP的定时器的系统设计结果分析…………………………………………………19页7.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器(FIR)的系统设计结果分析………………20页7.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器(IIR)的系统设计结果分析………………21页7.4基于DSP5000的电机控制方案结果分析…………………………………………………22页八、参考资料及实验设备………………………………………………………………………22页九、课程设计心得……………………………………………………………………………………23页一、课程设计的目的一、课程设计的目的:(1)掌握如何使用DSP仿真平台;掌握DSP内部结构和工作原理;熟悉DSP的指令系统;熟悉用DSP实现各种基本算法。
《DSP原理及应用》读书报告摘要:《DSP原理及应用》重点介绍了TMS320C54x/54xx系列DSP的硬件结构、指令系统以及DSP 应用程序的设计与开发。
书中精选了大量实例,实例中给出了工作原理、完整的源程序及上机汇编、链接、调试过程,初学者可以按照书中给出的步骤动手操作,在实战中掌握DSP应用技术。
关键词:DSP;硬件结构;指令系统1 引言数字信号处理(简称DSP)是一门涉及多门学科并广泛应用于很多科学和工程领域的新兴学科。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理,以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。
数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。
如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。
它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。
DSP能够实时完成高速高运算量的计算, 已广泛应用于各种信号处理、电信设备及雷达、声纳等领域。
如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。
它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。
DSP( 数字信号处理器) 是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器, 其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
DSP可以代表数字信号处理技术(Digital SignalProcessing),也可以代表数字信号处理器(Digital Signal Processor)。
前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。
根据数字信号处理的要求, DSP芯片一般具有如下主要特点:①在 1 个指令周期内可完成 1 次乘法和 1 次加法;②程序和数据空间分开, 可以同时访问指令和数据;③片内具有快速RA M , 通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;④具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;⑤快速的中断处理和硬件I / O 支持;⑥具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;⑦可以并行执行多个操作;⑧支持流水线操作, 使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
2 理论基础数字信号处理器(DSP)是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,主要用于实时快速实现各种数字信号处理的算法。
数字信号处理不同于普通的科学计算与分析,它强调运算的实时性。
除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制能力外,针对实时数字信号处理的特点,在处理器的结构、指令系统、指令流程上作了很大的改进,其主要特点如下:(1) 冯•诺伊曼(Von Neuman)结构该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。
图1 冯·诺伊曼(Von Neuman)结构(2)哈佛(Harvard)结构该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。
微处理器的哈佛结构如图2所示。
图2 哈佛结构(3)冯·诺曼结构与哈佛结构比较冯·诺曼结构处理器的结构特点:1)程序和数据使用同一个存储器;2)地址和数据经由同一个总线传输。
哈佛结构处理器的结构特点:1)将程序和数据存储器分开;2)地址总线和数据总线分开。
图3 冯·诺曼结构与哈佛结构比较3 DSP系统描述3.1 DSP系统构成3.1.1 系统构成数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备,在模拟信号变换成数字信号以后,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU 还快10 ~50 倍。
图4所示为一个典型的DSP 系统。
图4 典型DSP系统输入信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D 变换将信号变换成数字比特流。
DSP 芯片的输入是A/D 变换后得到的以抽样形式表示的数字信号,DSP 芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理,如进行一系列的乘累加操作(MAC )。
最后,经过处理后的数字样值再经D/A (Digital toAnalog )变换转换为模拟样值,之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。
3.2 DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础,因此具有数字处理的全部优点:(1 )接口和编程方便。
DSP 系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的,与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多;另外,DSP 系统中的可编程DSP 芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。
(2 )稳定性和可重复性好。
DSP 系统以数字处理为基础,受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小,可靠性高;数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响,因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。
(3 )精度高。
16位数字系统可以达到10- 5的精度。
(4 )特殊应用。
有些应用只有数字系统才能实现,例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。
(5 )集成方便。
DSP系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成。
4 DSP系统软件开发CCS使用实例4.1 建立工程文件打开CCS5.3软件,画面如图5所示,然后按照如下操作步骤进行:、图54.1 选择命令Project Add File to Project …4.2 在工程视图中右键单击调出关联菜单,选择Add File…在工程中源文件、链接命令文件及库文件(Libraries)需要用户指定加入,头文件(Include文件)通过扫描相关性(Scan All Dependencies)自动加入到工程中。
4.3 然后在右边框图里编辑源程序。
下面是用CCS环境编程,调试实现正弦函数信号实例。
编写实现正弦函数汇编程序sin.asm和vectors.asm。
(1)正弦波源程序清单sin.asm如下:;This function generates the sine wave of angle using the Taylor series expansion ;sin(theta)=x( I-x 2/2 * 3(1-x'2/4 * 5(1-x 2/6 * 7(1-x'2/8 * 9))));cos(theta)=1-x2/2(1-x2/3 * 4(1-x2/5 * 6(1-x'2/7 * 8)));sin(2 * theta)=2 * sin(theta) * cos(theta).title "sin.asm".mmregs.def start;.ref d_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx;.ref sinx,d_xs,d_sinx,cosx,d_xc,d_cosxsin_x: .usect "sin_x",360STACK: .usect "STACK" ,10k_theta .set 286 ;theta= pi/360(0. 5deg. )PA0 .set 0start:STM #STACK + 10, SPSTM k_theta, AR0 ;ARO-->k theta (increment) STM 0,AR1 ;(ARl)=x(rad. )STM #sin_x, AR6 ; AR6 - - > sin xSTM #90, BRC ; form sinO (deg.) sin90 (deg. ) RPTB loop1-1LDM AR1, ALD # d_xs, DPSTL A,@d_xsSTL A, @d_xcCALL sinx ; (d sinx) = sin(x)CALL cosx ; (d cosx) = cos(x)LD #d_sinx,DPLD @d_sinx,16 , A ; A= sin(x)MPYA @d_cosx ; B= sin(x) * cos(x)STH B,1, *AR6+ ;AR6-->2 * sin(x) * cos(x) MAR *AR1+0loop1: STM #sin_x+89, AR7 ; sin91(deg. ).- sin179 (deg. ) STM #88, BRCRPTB loop2-1LD *AR7-,ASTL A, *AR6+loop2: STM #179 , BRC ; sin180 (deg.) sin359 (deg. ) STM #sin_x, AR7RPTB loop3-1LD *AR7+, ANEG ASTL A, *AR6+loop3: STM #sin_x, AR6 ;generate sin waveSTM #1, AR0STM #360,BKloop4: PORTW *AR6+0%, PA0B loop4.def d_xs,d_sinx.datatable_s .word 01c7h ;c1=1/(8 * 9).word 030bh ;c2=1/(6 * 7).word 0666h ;c3=1/(4 * 5).word 1556h ;c4=1/(2 * 3) d_coef_s .usect "coef_s",4d_xs .usect "sin_vars" ,1d_squr_xs .usect "sin_vars" ,1d_temp_s .usect "sin_vars" ,1d_sinx .usect "sin_vars" ,1c_1_s .usect "sin_vars" ,1.textSSBX FRCTSTM #d_coef_s, AR5RPT #3MVPD #table_s, *AR5+STM #d_coef_s, AR3STM #d_xs, AR2STM #c_1_s, AR4ST #7FFFh, c_1_sSQUR *AR2+, AST A, *AR2||LD *AR4, BMASR *AR2+, *AR3+, B, AMPYA ASTH A, *AR2MASR *AR2-, *AR3+, B, AMPYA *AR2+ST B, *AR2||LD *AR4, BMASR *AR2- , *AR3+, B, AMPYA *AR2+ST B, *AR2||LD *AR4, BMASR *AR2- , *AR3+ , B, AMPYA d_xsSTH B, d_sinxRETcosx:.def d_xc,d_cosxd_coef_c .usect "coef_c" , 4.datatable_c .word 0249h ;cl=1/(7 * 8).word 0444h ;c2=1/(5 * 6).word 0aabh ;c3=1/(3 * 4).word 4000h ;c4= 1 /2d_xc .usect "cos_vars",1d_squr_xc .usect "cos_vars",1d_temp_c .usect "cos_vars",1d_cosx .usect "cos_vars",1c_1_c .usect "cos_vars",1.textSSBX FRCTSTM #d_coef_c, AR5 ;move coeff tableRPT #3MVPD #table_c, *AR5+STM #d_coef_c, AR3STM #d_xc, AR2STM #c_1_c, AR4ST #7FFFh,c_1_cSQUR *AR2+, A ; A= x-2ST A, *AR2 ;(AR2)= x'2||LD *AR4,B ;B=1MASR *AR2+, *AR3+,B,A ;A=I-x-2/56;T= x2MPYA A ;A=T * A=x2(1-x2/56)STH A, *AR2 ;(d temp) =x'2(1-x2/56)MASR *AR2-, *AR3+,B,A ;A=1-x2/30(1-x2/56);T=x2(1-x2/56)MPYA *AR2+ ;B=x2(1-x'2/30(1-x2/56))ST B, *AR2 ;(d temp)=x'2(1-x2/30(1-x'2/56)) ||LD *AR4, B ;B=1MASR * AR2-, * AR3+,B,A ;A=1-x2/12(1-x'2/30(1-x2/56)) SFTA A,-1,A ;-1/2NEG AMPYA *AR2+ ;B=-x'2/2(1-x'2/12(1-x'2/30;(1-x'2/56) ))MAR *AR2+RETDADD *AR4,16,B ;B=1-x'2/2(1-x'2/12(1-x2/30;(1-)c2/56)))STH B, *AR2 ;cos(theta)RET.end(2)正弦波源程序vectors.asm清单vectors.asm.title “vectors”.ref start.sect “.vectors”B start.end(3)编写链接命令文件sin.cmd清单正弦波程序链接命令文件sin.cmd.\Debug\sin.obj.\Debug\vectors.obj-o sin.out-m sin.map-e startMEMORY{PAGE 0:EPROM : org=0E000h, len=1000hVECS : org=0FF80h, len=0080hPAGE 1:SPRAM : org=0060h, len=0020hDARAM1 : org=0080h, len=0010hDARAM2 : org=0090h, len=0010hDARAM3 : org=0200h, len=0200h}SECTIONS{.text :> EPROM PAGE 0.data :> EPROM PAGE 0STACK :> SPRAM PAGE 1sin_vars :> DARAM1 PAGE 1coef_s :> DARAM1 PAGE 1cos_vars :> DARAM2 PAGE 1coef_c :> DARAM2 PAGE 1sin_x : align(512){ }>DARAM3 PAGE 1.vectors :> VECS PAGE 0}4.4 在CCS中生成项目,编译,调试(1)在自己建立的工程文件中加载sin.asm,vectors.asm程序和sin.cmd程序。