DSP应用技术课程设计报告书写规范及要求 - 副本
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及时宜自勉,岁月不待人。
数据采集处理和控制系统设计一课程设计要求1.基本DSP硬件系统设计要求①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器,包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块;②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可,重点考查电路模块方案设计与系统地址分配;③设计方案以电路示意图为主,辅以必要的文字说明。
2.基本软件设计要求①看懂所给例程,画出例程输出波形示意图;②修改例程程序,使之输出其它波形,如方波、三角波、锯齿波等均可;③设计方案以程序实现为主,辅以必要的文字说明。
3.课程设计报告要求①硬件系统设计:设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图②软件系统设计:示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码(带程序注释)③报告总结二系统分析利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号,或者产生两个频率的信号的叠加。
在DSP 中采集信号,并且对信号进行频谱分析,滤波等。
通过键盘或者串口命令选择算法的功能,将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在LCD 上显示。
主要功能如下:(1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存,会用CCS 软件显示采集的数据波形。
(2)对采集的数据进行如下算法分析:①频谱分析:使用fft 算法计算信号的频率。
②对信号进行IIR 滤波或FIR 滤波,并且计算滤波前后信号的频率。
③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能,并且将结果在LCD 上显示。
绘制出DSP系统的功能框图、使用AD(Altium Designer)绘制出系统的原理图和PCB 版图。
在 DSP 中采集信号,用CCS 软件显示采集的数据波形,以及对采集的数据进行算法分析。
三硬件设计3.1 硬件总体结构CLKSTMS32054X11CONTROL1MX16BIT FLASH2016D[15..0]A[19..0]XDS510 JTAGRESETPower (73HD3XX)16WE OECE复位电路3.2 DSP 模块设计3.3 电源模块设计将5V电源电压转换为3.3V和1.6V电源3.4 时钟模块设计此处由外部晶振提供时钟信号3.5 存储器模块设计DSP上只有一个读写控制信号引脚,而FLASH有两个引脚,将读、写分开,故在OE上接一个非门电路,实现高时读,低时写。
DSP原理与应用课程设计报告书2012-2013 学年第II 学期学院:专业:学生姓名:学号:课程设计题目: TMS320LF2407A最小系统的设计起迄日期: 2 月28 日~ 3 月18 日课程设计地点: DSP实验室指导教师:系主任:一、设计目的随着科学技术的不断进步�整个国家自动化水平和信息化水平的长足发展,社会对电气信息类人才的需求日益迫切,要求也更加严格。
可编程DSP芯片是一种特别适合进行数字信号处理的微处理器,它的应用已越来越广泛。
本设计通过对TMS320F2407A芯片的学习,制作出了一个完整的最小系统实验板的原理图,加深对该芯片最小系统电路的了解,学习该芯片的基本外设及其功能。
使学生基本上掌握DSP的特点和开发应用技巧,通过具体的电路设计和调试,领会DSP系统的设计要领。
培养将DSP应用到工程实践的能力。
二、设计任务题目:设计出TMS320S2407A芯片的最小电路原理图,并设计出其PCB图,最后通过一个简单的软件程序进行对设计的最小电路图的验证。
具体包括:方案:1、硬件电路设计,包括TMS320LF2407A基本电路、电源电路、晶振、扩展RAM和指示灯,需要用Altium_Designer_10下载及安装破解软件完成原理图和PCB的设计。
2、软件设计,主要指编写该设计电路的验证程序,在实验箱上运行调试。
3、课程设计报告,包括总体设计方案、硬件电路设计和软件设计的具体说明。
三、硬件电路基本思想如图示1、时钟复位电路TMS320F2407A内部带有复位电路,因此可以直接在RS复位引脚外面连接上一个上拉电阻即可,这对于简化外围电路,减少电路板尺寸是很有用处的。
但是为了调试方便经常采用如图所示的专用芯片MAX811手动复位电路,当调试的时候可以很方便地进行手动复位。
MAX811主要用于处理器电源电压监视,在上电和电压超限时产生复位信号,并具有手动复位功能,且功耗低,适合应用在手持设备和电池供电的设备中。
《DSP应用技术课程设计》指导书金陵科技学院信息技术学院2011年12月《DSP应用技术课程设计》指导书1.课程设计应达到的目的本课程是与“DSP技术与应用”课程配套的课程设计,要求学生通过高级语言或汇编语言编程实现数字滤波器、数字信号发生器、FFT算法功能。
通过课程设计,使学生加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解,熟悉常用算法的原理,获得DSP应用技术的实际训练,掌握设计DSP基本系统的方法。
2.课程设计题目及要求本课提供了三个选题,学生可任选一个进行设计。
(1)数字滤波器的设计在数字信号处理中,滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。
用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外,还具有灵活性好等特点。
数字滤波器是DSP的基本应用,分为有限冲激响应滤波器FIR和无限冲激响应滤波器IIR。
本课题要求用C语言或汇编语言设计出FIR与IIR滤波器并进行仿真,滤波器参数自定。
(2)数字波形发生器数字波形发生器是利用DSP芯片,通过软件编程和D/A转换来产生所需要的信号波形的一种方法。
在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中,经常会用到各种数字波形发生器。
本课题要求用C语言或汇编语言设计出一个数字波形发生器,要求能产生正弦波、余弦波、方波、三角波,信号频率可调。
以余弦波为例,一般产生余弦波的方法有两种:查表法:此种方法用于对精度要求不是很高的场合。
如果要求精度高,所需要的表格就很大,相应的存储器容量也要很大。
泰勒级数展开法:这是一种更为有效的方法。
与查表法相比,需要的存储单元很少,而且精度比较高。
在高等数学中用泰勒级数计算一个角度的余弦值的表达式前四项为:!8!6!4!21)cos(8642xx x x x +-+-=)871(!6!4!21)cos(2642⨯--+-=x xx x x )]871(651[!4!21)cos(2242⨯-⨯-+-=xxx x x)]}871(651[431{!21)cos(2222⨯-⨯-⨯-+-=x xx x x由上面的递归公式求得:})2cos{(})1cos{()cos(2)cos(x n x n x nx ---=它分两步产生正弦或余弦波。
课程名称:DSP技术及应用设计题目:FIR数字滤波器系别:电信系一设计目的1 掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。
2 熟悉线性相位FIR数字滤波器特性。
3 了解各种窗函数对滤波特性的影响。
二实验设备计算机,CCS2.2软件,实验箱,DSP仿真器三 FIR数字滤波器设计原理1 有限冲击响应数字滤波器的基础理论。
2 模拟滤波器原理(巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器)。
3 数字滤波器系数的确定方法。
四实验步骤1 复习如何设计FIR数字滤波。
阅读本实验原理,掌握设计步骤;2 阅读本实验所提供的样例子程序;3 运行CCS软件,对样例程序进行跟踪,分析结果;4 填写实验报告。
5 样例程序实验操作说明五软件设计Exp-FIR-AD.cmd-stack 0x100MEMORY{PAGE 0: PROG: origin = 2b00h, length = 1500hPAGE 1: DATA: origin = 0200h, length = 1d00h}SECTIONS{.text > PROG PAGE 0.cinit > PROG PAGE 0.switch > PROG PAGE 0vect > 3f80h PAGE 0.data > DATA PAGE 1.bss > DATA PAGE 1.const > DATA PAGE 1.sysmem > DATA PAGE 1.stack > DATA PAGE 1}Exp-FIR-AD/******************************************************************** *************The programme of the FIR filter.Using INT2 to get the input signal.Array x is the input signal from A/D, the length is 256, 32-bit floating point.Array y is the signal out of filter, the length is 256, 32-bit floating point.Array h is the coefficient of the FIR filter, the length is 51, 51 order filter.********************************************************************* *************/#pragma CODE_SECTION(vect,"vect")#include "stdio.h"#include "math.h"#define pi 3.1415927#define IMR *(pmem+0x0000)#define IFR *(pmem+0x0001)#define PMST *(pmem+0x001D)#define SWCR *(pmem+0x002B)#define SWWSR *(pmem+0x0028)#define AL *(pmem+0x0008)#define CLKMD 0x0058 /* clock mode reg*/#define Len 256#define FLen 51double npass,h[FLen], x[Len], y[Len], xmid[FLen];void firdes (double npass);unsigned int *pmem=0;ioport unsigned char port8001;int in_x[Len];int m = 0;int intnum = 0;double xmean=0;int i=0;int flag = 0;double fs,fstop,r,rm;int i,j,p,k=0;void cpu_init(){//asm(" nop");//asm(" STM #0, CLKMD");//asm(" STM #0, CLKMD");//asm(" rpt #0ffffh");//asm(" nop");//asm(" STM #0x97ff, CLKMD");*(unsigned int*)CLKMD=0x0; //switch to DIV mode clkout= 1/2 clkinwhile(((*(unsigned int*)CLKMD)&01)!=0);*(unsigned int*)CLKMD=0x27ff; //switch to PLL X 10 modePMST=0x3FA0;SWWSR=0x7fff;SWCR=0x0000;IMR=0;IFR=IFR;}interrupt void int2(){in_x[m] = port8001;in_x[m] &= 0x00FF;m++;intnum = m;if (intnum == Len){intnum = 0;xmean = 0.0;for (i=0; i<Len; i++){xmean = in_x[i] + xmean;}xmean = 1.0*xmean/Len;for (i=0; i<Len; i++){x[i] = (double)(in_x[i] - xmean);}for (i=0; i<Len; i++){for (p=0; p<FLen; p++){xmid[FLen-p-1] = xmid[FLen-p-2];}xmid[0] = x[i];r = 0;rm= 0;for (j=0; j<FLen; j++){r = xmid[j] * h[j];rm = rm + r;}y[i] = rm;}m=0;flag = 1;}}void firdes(double npass){int t;for (t=0; t<FLen; t++){h[t] = sin((t-(FLen-1)/2.0)*npass*pi)/(pi*(t-(FLen-1)/2.0));}if (t == ((FLen-1)/2)) h[t]=npass;}void set_int(){asm(" ssbx intm");IMR=IMR|0x0004;asm(" rsbx intm");}void main(void){cpu_init();fs = 250000;fstop = 20000;npass = fstop/fs;for (i=0; i<FLen; i++){xmid[i]=0;}firdes(npass);set_int();for(;;){if (flag == 1){flag = 0; /* set breakpoint here */}}}void vect(){asm(" .ref _c_int00"); /*pseudoinstruction*/asm(" .ref _int2");asm(" b _c_int00"); /* reset */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* int0 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* int1 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" b _int2"); /* int2 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* tint0 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* brint0 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* bxint0 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* dmac0 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* tint1 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* int3 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* hpint */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* brint1 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* bxint1 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* dmac4 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" rete"); /* dmac5 */ asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");asm(" nop");}六实验结果截图。
一、课程设计的目的和要求1.1课程设计目的:本课程是DSP技术类课程配套的课程设计,要求学生通过高级语言或汇编语言编程实现较复杂的功能。
通过课程设计,使学生加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解,获得DSP应用技术的实际训练,掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。
1.2课程设计要求1、认真查阅资料2、课程设计前认真预习3、遵守课程设计时间安排4、认真保质保量完成设计要求5、认真书写报告二、系统功能介绍及总体设计方案2.1 功能介绍随着信息技术和计算机技术的飞速发展,数字信号处理技术在众多领域得到广泛应用。
数字滤波器由于其精度高、稳定性好、使用灵活等优点,广泛应用在各种数字信号处理领域。
数字滤波器根据冲击响应函数的时域特性,可以分为FIR(有限长冲激响应滤波器)和IIR(无限长冲激响应滤波器) 。
FIR 滤波器与IIR 滤波器相比,具有严格的线性相位,幅度特性可任意等优点。
而且, FIR 滤波器的单位抽样响应是有限长的,故一定是稳定的,他又可以用快速傅里叶变换( FFT)算法来实现过滤信号,可大大提高运算效率。
本课程设计的是一个等波纹FIR 低通滤波器,其具体参数为:采样频率s F =1000Hz ,通带频率pass F =150Hz 截止频率stop F =250Hz ,通带衰减pass A =0.5dB 阻带衰减stop A =80dB 。
2.2 总体设计方案:先进行Matlab 程序设计产生待滤波数据(借助设计工具FDATOOL 产生设计系数),将其导入CCS ,在CCS 上进行仿真调试运行,得到了输入和输出的波形及其频谱。
图1 总体设计框图三、主要设计内容和步骤 3.1 FIR 数字滤波器的原理分析3.1.1 FIR 数字滤波器数字滤波器原理一般具有如下差分方程11()()()N N k k k k y n a x n k b y n k --===-+-∑∑ (l)式中()x n 为输入序列,()y n 为输出序列,k a 和k b 为滤波器系数,N 是滤波器阶数。
淮阴工学院《DSP技术及应用》课程设计报告选题名称: 基于DSP的MP3播放器设计系(院):计算机工程学院专业:计算机科学与技术(嵌入式系统软件设计) 班级:计算机1073班姓名:学号:指导教师:学年学期:2009 ~ 2010 学年第 2 学期2010 年 6 月12 日摘要:本次设计通过用一个能实现MP3播放功能的事系统的设计学习。
我了解到了DSP 应用中的编码转换显示,存储原理,静态扫描显示原理,DSP的定时中断原理等,从而达到学习、了解DSP相关指令在各方面的应用,让我们学到更多关于单片机方面的知识。
DSP课程设计是数字信号处理和DSP原理与应用课程相结合的实践过程,通过本课程设计,可以进一步领会和深化课堂上学到的有关数字信号处理的基本概念、基本原理以及基本的数字信号处理操作,进一步理解DSP芯片的硬件实现机理及其内部结构特点,掌握DSP系统的开发流程和基本编程方法,实践工程的调试方法和仿真方法。
使用专业的MP3解码芯片,辅以简单的外围电路实现。
以通用数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)为核心,搭建相应的外部电路形成一个系统,解码功能通过对数字信号处理芯片编程来实现。
这种方案中,使用一定开发环境进行软件的设计实现和调试测试。
为了满足解码系统的需求,需要根据性能和技术要求,对通用的数字信号处理芯片进行外围电路扩充。
基于此,本文提出了一种基于DSP的MP3播放器的设计和实现方案。
该MP3播放器基于DSP技术,采用慢速大容量外存加高速小容量外存的组合方式,音乐文件先从慢速外存下载至高速外存再载入DSP的高速RAM,下载一部分处理一部分。
采用与PC机的串口通信方式实现文件的下载速度较慢,也可利用USB接口进行高速的通信。
关键词:DSP;MP3;控制;编码;解码;目录1 课题概要 (1)1.1硬件要求 (1)1.2软件要求 (1)2系统分析 (2)2.1要达到的技术指标 (2)2.2 功能描述 (2)2.3TMS320C6711DSP芯片简介 (3)3设计方案 (4)3.1设计方案概述 (4)3.2基于DSP的系统设计方案 (4)3.3软件系统设计方案 (5)4 系统整体框图 (6)5 硬件电路设计 (6)5.1单片机控制模块 (6)5.2系统的PCB图 (9)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 课题概要1.1硬件要求预期的MP3播放器的目标系统硬件要求实现以下功能:a) 能够对MP3码流进行解码,从MP3格式恢复成PCM码流。
本科课程设计报告课程名称:DSP原理及应用实验项目:正弦信号发生器的设计2012年12月20日一、设计目的:学会使用CCS集成开发软件,在开发环境下完成工程文件的创建,程序编辑、编译、链接、调试和数据分析。
二、设计内容:编写程序,利用CCS集成开发环境产生正弦波。
三、设计原理:正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。
通常有两种方法可以产生正弦波,分别为查表法和泰勒级数展开法。
查表法主要用于对精度要求不很高的场合,而泰勒级数展开法是一种比查表法更为有效的方法,它能精确地计算出一个角度的正弦和余弦值,且只需要较小的存储空间。
本次采用的是泰勒级数展开法来实现正弦信号。
在数学中,正弦函数和余弦函数可以展开成泰勒级数,其表达式为: sin(x)=x- +-+-……cos(x)=1- +-+-……若要计算一个角度x 的正弦和余弦值,可取泰勒级数的前五项进行近似计算。
sin(x)=x- +-+x(1(1-(1-(1-))))利用上式,可计算一个角度x 的正弦值,并采用子程序的调用方式。
在调用前先在数据存储器d_xs 单元中存放x 的弧度值,计算结果存放在d_sinx 单元中,程序中要用到一些存储单元存放数据和变量,存储单元的分配图如下图所示:数据存储器 程序存储器d_xsd_squr_xs d_temp_s d_sinxc_1_s d_coef_s计算正弦值存储单元分配cos(x)=1- +-+=1-(1-(1-(1-利用上式计算一个角度的余弦值,可采用子程序的调用方式来实现。
调用前先将x 的弧度值存放在数据存储器d_xc 单元中,计算结果存放在d_cosx 单元中。
程序中要用到一些存储单元,用来存放数据和变量,如下图所示:数据存储器 程序存储器d_xc d_squr_xc d_temp_c d_cosxc_1_c d_coef_c计算余弦值存储单元分配由以上两式可推导出递推公式,即:sin(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-sin[(n-2)x]90 cos(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-cos[(n-2)x] 由递推公式可以看出,在计算正弦和余弦值时,不仅需要已知cos(x),而且还需要sin(n-1)x 、sin(n-2)x 和cos(n-2)x 。
课程设计报告课程设计名称:DSP原理与应用系:学生姓名:班级:通信学号:成绩:指导教师:开课时间:学年学期基于TMS320VC5509 DSP的FIR滤波器设计一、实践的目的和要求1、实践的目的(1)了解TMS320055x DSP汇编语言的特点,掌握TMS320C55x DSP常用的开发工具,掌握集成开发环境CCS的使用及利用CCS进行程序开发的一般过程。
(2)熟悉FIR滤波器工作原理及编程。
(3)掌握汇编语言程序的编写方法,汇编器和链接器的用法,利用汇编指令实现高速数字信号处理器。
(4)学习使用CCS图形观察窗口观察和分析语音波形及其频谱。
通过该课程的学习为今后从事使用DSP技术在通讯、控制等相关领域的应用、研究和开发打下良好的基础,为进入社会增加一种工作技能。
2、实践的要求设计要求:已知信号的采样频率为8000hz,设计一个29阶的低通滤波器,滤波器的通带截止频率为2800hz,阻带截止频率为3100hz。
(1)学生首先自己参照指导书完《FIR算法实验》,认真阅读实验中的源程序,深刻理解FIR滤波的原理及具体实现方法,包括含噪信号的生成,滤波后信号的输出重点理解FIR 滤波器的实现(循环寻址的实现)。
(2)在理解原理的基础上,设计自己的滤波器。
①设计一定参数的滤波器用MATLAB设计滤波器,使用fir2函数设计滤波器,注意,在函数中,其截止频率均用归一化频率表示。
②得到滤波器的系数后,按照循环寻址的原理,参照给出的实验程序,编写具体的滤波器实现程序。
③调试程序,测试平台的性能。
观察相应得含噪信号波形及去噪后的信号波形,滤波器的波形。
经反复调试,使滤波器达到预计的结果。
二、实践原理:1、DSP芯片数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。
用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外,还具有灵活性好等特点。
如图2-1为c5509引脚图。
华北水利水电大学DSP技术及应用课程设计题目:基于DSP的FIR数字滤波器设计学院:信息工程学院专业:电子信息工程姓名:学号:201215523目录摘要 (3)一、设计要求和设计目的 (4)二、FIR滤波器理论研究 (4)三、CCS完成的流程示意图 (4)四、滤波器源程序: (7)五、通过,ATLAB设定滤波器参数 (8)六、生成.dat文件输入数据 (9)七、CCS滤波器实现 (10)八、扩展语音信号滤波观察 (12)九、心得与体会 (13)参考文献: (14)摘要FIR数字滤波器以其良好的线性特性被广泛应用于现代电子通信系统中,是数字信号处理的重要内容之一。
在实际信号处理中,往往要求系统兼具实时性和灵活性。
使用MATLAB实现FIR滤波器,既有很强的实时性,又兼顾了灵活性,为数字信号处理提供了一种很好的解决方案。
论文借助MATLAB工具箱,选择合适的窗函数,设计了两种FIR数字滤波器,给出了实现的设计流程和一般步骤,并对其进行了相关仿真分析,展望数字滤波器设计技术的未来。
关键字:FIR滤波器,MATLAB,CCS。
正文一、设计要求和设计目的1)利用数字信号处理理论设计一个滤波器;2)利用CCS实现滤波器;3)通过实际信号作用,验证滤波器是否达到设计目标;通过CCS集成开发环境,源程序采用C语言或者汇编语言实现一个FFR滤波器,实现FIR运算,结合数字信号处理理论知识,通过MATLAB设计一个低通滤波器的所有参数,生成一个C的头文件.h文件。
并且通过MATLAB产生一个语音信号或者三个频率不相同的正弦信号相叠加,生成一个.dat文件,输入到CCS集成开发环境中,运行程序,观察信号输入和输出的波形图和频谱变换,通过观察数值窗口,得到滤波之后的频率同输入进行比较,得到FIR的滤波性能。
二、FIR滤波器基本理论(1)FIR滤波器的特点数字滤波器的功能,就是把输入序列通过一定的运算变换成输出序列。
它的实现方法有很多,其中比较常用到的是无限长脉冲响应滤波器IIR和有限长脉冲响应滤波器FIR 两种。
DSP技术及应用课程设计一、概述数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)是指利用数字技术对信号进行处理和处理过程中出现问题的解决方法的总称。
DSP技术的应用极为广泛,广泛应用于通信、声音、图像、控制等领域。
本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握DSP技术及其在实际应用中的相关知识点。
二、课程设计内容1. DSP基础本课程首先将介绍DSP技术的基本理论知识,包括信号采样、离散化、量化、傅里叶变换、数字滤波等基础概念,让学生了解DSP技术的工作原理及其在不同的领域应用。
2. 数字信号滤波数字信号滤波是DSP技术中的一个重要应用方向,在课程设计中将针对数字信号滤波进行深入讲解。
学生将学会如何使用滤波器将原始的数字信号进行去噪、降噪、抗干扰等信号处理,从而得到更好的信号处理效果。
3. DSP芯片与系统设计DSP芯片是数字信号处理的核心,本课程还将介绍DSP芯片的原理和设计方法,以及如何与其它硬件模块配合实现数字信号处理系统的设计。
学生将掌握如何设计数字信号处理系统以及实现系统的优化。
4. DSP技术在音频处理中的应用音频处理是DSP技术的典型应用之一,在本课程设计中将重点讲解DSP技术在音频处理中的应用。
学生将掌握如何利用DSP技术对音频信号进行采样处理,以及如何对不同类型的音频信号进行分析、编码和解码等处理。
5. DSP技术在图像处理中的应用DSP技术也广泛应用于图像处理领域,在本课程设计中也将介绍DSP技术在图像处理中的应用。
学生将学会如何使用DSP技术对图像信号进行处理和分析,例如图像压缩、去噪、增强等,让其在实际应用中能够获得更好的效果。
三、实践环节实践环节是课程设计中非常重要的一环,通过实验让学生深入理解DSP技术与实践应用的关系。
在本课程设计中,将设置多个实验内容,包括数字信号滤波实验、DSP芯片程实验等,让学生在实验中掌握DSP技术的原理和应用方法。
设计报告课程名称 DSP原理及应用项目名称正弦波信号发生器年级电科121班专业电子信息科学与技术学生姓名岑万双学号 12070100322015 年 12月 21日一、设计目的1、掌握用汇编语言编写输出正弦波信号的程序2、掌握正弦波信号的 DSP 实现原理和C54X 编程技巧3、进一步加深对CCS 的认识4、能通过 CCS 的图形显示工具观察正弦信号波形二、设计内容编写程序,利用ccs 软件产生正弦波三、设计原理正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。
通常有两种方法可以产生正弦波,分别为查表法和泰勒级数展开法。
查表法是通过查表的方式来实现正弦波,主要用于对精度要求不很高的场合。
泰勒级数展开法是根据泰勒展开式进行计算来实现正弦信号,它能精确地计算出一个角度的正弦和余弦值,且只需要较小的存储空间。
本次主要用泰勒级数展开法来实现正弦波信号。
产生正弦波的算法正弦函数和余弦函数可以展开成泰勒级数,其表达式:取泰勒级数的前5项,得近似计算式:递推公式:sin(nx ) = 2cos(x )sin[(n -1)x ]-sin[(n -2)x ]cos(nx ) = 2cos(x )sin[(n -1)x ]-cos[(n -2)x ]由递推公式可以看出,在计算正弦和余弦值时,需要已知cos(x )、sin(n -1)x 、sin(n -2)x 和cos(n -2)x 。
Λ-+-+-=!9!7!5!3)sin(9753x x x x x x Λ-+-+-=!8!6!4!21)cos(8642x x x x x ))))((((981761541321 !9!7!5!3)sin(22229753⨯-⨯-⨯-⨯-=+-+-=x x x x x x x x x x x )))(((87165143121 !8!6!4!21)cos(22228642⨯-⨯-⨯--=+-+-=x x x x x x x x x四、总体方案设计本实验是基于CCS开发环境的。
DSP应用技术教程课程设计DSP(Digital Signal Processing)是数字信号处理的缩写,用于处理数字信号,包括声音、视频、图像等。
在现代信号处理中,DSP设备已经成为极其重要的工具。
为了帮助大家更好地掌握DSP应用技术,本课程设计将介绍DSP的基础知识和实用技术,并引导大家进行一些实际案例的编程实现。
一、DSP的基础知识1.1 DSP的概念及应用领域DSP是数字信号处理的缩写,是指数字数据的处理和运算,并可以用于声音、视频、图像等数字信号的处理。
其主要应用领域包括音频处理、图像处理、视频处理等方面。
在音频处理中,DSP可用于音频滤波、混响、失真处理、降噪等。
在图像处理中,DSP可用于图像增强、图像分割、图像压缩、图像识别等。
在视频处理中,DSP可用于视频压缩、降噪、图像稳定等。
1.2 DSP的分类按处理数据的方式分类,DSP可分为数字信号处理器(DSP)和数字信号处理技术(DSP技术)。
按处理数据的处理能力分类,DSP可分为高性能DSP和通用DSP。
1.3 DSP的优点DSP的主要优点包括:•高速处理能力:在数字信号处理中,DSP处理速度非常快,能够快速地完成各种复杂的算法。
•稳定性高:由于DSP是基于数字信号处理的,因此其运算结果不会受干扰,保证了系统的稳定性。
•可编程性强:DSP的可编程性非常强,能够根据需要在DSP芯片内编程实现各种算法。
•体积小、功耗低:DSP芯片的体积非常小,功耗非常低,可广泛应用于各种嵌入式系统。
二、DSP的实用技术2.1 FFT(快速傅里叶变换)快速傅里叶变换(FFT)是DSP中最常用的技术之一,可以将时域信号转换为频域信号。
FFT可以用于音频信号的频谱分析、图像的平滑处理、信号的滤波处理等。
2.2 IIR滤波器IIR滤波器是数字滤波器中一种常用的滤波器,其特点是滤波器的阶数比FIR 滤波器低,因此计算量较小,滤波器的响应速度较快。
IIR滤波器可以用于音频信号的滤波处理,如降噪、混响等。
DSP技术及应用课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理(DSP)技术的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习,学生应能理解DSP技术的基本概念,熟悉DSP芯片的结构和编程方法,掌握DSP技术在信号处理、通信、控制等领域的应用。
具体来说,知识目标包括:掌握DSP技术的基本原理,了解DSP芯片的结构和工作原理,熟悉DSP编程方法和算法。
技能目标包括:能够使用DSP芯片进行信号处理和算法实现,具备DSP系统的调试和优化能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对DSP技术的兴趣和好奇心,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括DSP技术的基本原理、DSP芯片的结构和编程方法,以及DSP技术在信号处理、通信、控制等领域的应用。
具体包括以下几个部分:1.DSP技术的基本原理:包括数字信号处理的概念、特点和基本算法,如离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)和小波变换等。
2.DSP芯片的结构和工作原理:包括DSP芯片的内部结构、指令系统、编程方法和中断管理等内容。
3.DSP编程方法和算法实现:包括C语言编程、汇编语言编程和算法实现,如数字滤波器设计、信号去噪和特征提取等。
4.DSP技术在信号处理、通信、控制等领域的应用:包括数字音频处理、数字图像处理、无线通信系统和控制系统等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解和演示,向学生传授DSP技术的基本原理和应用方法。
2.讨论法:通过小组讨论和课堂讨论,引导学生深入思考和探讨DSP技术的相关问题。
3.案例分析法:通过分析具体的DSP应用案例,使学生更好地理解和掌握DSP技术的应用。
4.实验法:通过实验操作和调试,让学生亲自动手实践,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
第一章实验简介1.1 DSP简介数字信号处理(Digital Signal Processing,简称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。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里,信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
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。
数字信号处理包括两个方面的内容: 1.法的研究 2.数字信号处理的实现图1.1是数字信号处理系统的简化框图。
此系统先将模拟信号转换为数字信号,经数字信号处理后,再转换成模拟信号输出。
其中抗混叠滤波器的作用是将输入信号x(t)中高于折叠频率的分量滤除,以防止信号频谱的混叠。
随后,信号经采样和A/D转换后,变成数字信号x(n)。
数字信号处理器对x(n)进行处理,得到输出数字信号y(n),经D/A转换器变成模拟信号。
此信号经低通滤波器,滤除不需要的高频分量,最后输出平滑的模拟信号y(t)。
图1.1数字信号处理系统简化框图数字信号处理是以众多学科为理论基础的,它所涉及的范围极其广泛。
例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
课程设计报告课程设计名称:DSP原理与应用系:三系学生姓名:班级:学号:成绩:指导教师:田爱君开课时间:2010-2011 学年2 学期一.设计题目基于TMS320VC5509 DSP的语音信号FIR滤波器设计二.主要内容本课程设计主要完成软件平台的设计,在现有的TMS320VC5509 DSP硬件平台上,按照要求设计FIR滤波器,编写相应的源程序和链接命令程序,使整个系统能够滤除含噪语音信号中的高频噪声。
三.具体要求设计需要完成几个内容:(1)首先自己参照指导书完《语音信号的FIR滤波实验》,认真阅读实验中的源程序,深刻理解语音信号FIR滤波的原理及具体实现方法,包括含噪语音信号的读取,滤波后信号的输出,语音编解码器的设置(AIC23),重点理解FIR滤波器的实现(循环寻找的实现)。
(2)在理解原理的基础上,设计自己的滤波器。
①录制自己的语音,长度为4-6个字,如“宿迁学院”,录制完成并命名后,保存在相应的位置。
用MATLAB命令,给语音信号加噪声,形成噪声文件。
②设计一定参数的滤波器要求:已知信号的采样频率为8000hz,设计一个30阶低通滤波器,滤波器的通带截止频率为3000hz,阻带截止频率为3400hz。
③得到滤波器的系数后,按照循环寻址的原理,参照给出的实验程序,编写具体的滤波器实现程序。
④调试程序,测试平台的性能。
在输入生成的噪声语音条件下,听滤波后的语音,试听能否滤除噪声;并观察相应得含噪语音信号波形及去噪后的语音信号波形,滤波器的波形。
(3)撰写课程设计报告。
四.进度安排五.成绩评定1、考核方法:总成绩由平时成绩、设计成绩两部分组成,各部分比例为30%,70%.2、成绩评定:(1)平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为0分,无故旷课三次总成绩为0分。
迟到15分钟按旷课处理(2)设计成绩:根据实际的设计过程及最终的实现结果,同时参考提交报告的质量,给出综合的设计成绩。
DSP应用技术课程设计学院:哈尔滨理工大学荣成学院专业:班级:姓名:学号:年月日实验有位置传感器无刷电机的开环控制一、实验目的:二、实验内容:有位置传感器无刷电机的开环控制三、实验用设备仪器及材料:四、实验方法及步骤:测试过程如下:⏹将P3 和三相无刷电机的U、V、W 连接;将电机的霍尔传感器输出与SEED-BLDC的P4 相连;⏹P10 与+24V 的外接电源相连;⏹P5 和外接的开关电源相连或者和实验箱上的电源接口相连;⏹P6 和DEC2812 的J17 相连,注意正确连接,勿接反;P9 和DEC2812 的J18 相连⏹上电观察D15 和D16 指示灯是否点亮,否则断电检查系统。
⏹将sensor-openloop 目录拷贝到CCS 集成开发环境下的myprojects 目录下;⏹打开CCS,在CCS 中用Project→Open…命令,加载sensor-openloop 目录下的edit.pjt;⏹在CCS 中用File→Load GEL…命令,加载sensor-openloop目录下的F2812.gel;⏹在CCS中用File→Load Program…命令,加载sensor-openloop目录下的edit.out;⏹在CCS 中用Debug→Go Main 命令执行到C 的main()函数处,如图6-1;⏹按F5 运行,电机变以一定的速度旋转起来,通过观察变量Speed的值,可以知道此时速度的值;通过观察数组test[]的值,可以知道过去一段时间内速度的值,如图6-2;⏹程序运行过程中,灯D14 闪烁,表示程序在运行;如果灯D13 点亮,表明有过压现象出现;如果灯D12 点亮,表明有过流现象出现。
五、实验结果分析:#include"DSP28_Device.h"#include"motor.h"/***************************************************/ interrupt void t1pint_isr(void);interrupt void t2pint_isr(void);interrupt void cap_isr(void);interrupt void pdpinta_isr(void);void delay(unsigned int m);unsigned int t1prd=117;//定时器1的周期unsigned int t2prd=117;//定时器2的标志unsigned int dir=0;//电机转动方向unsigned int pwm=20;unsigned int dccurent,u,v,w,speedad;//直流母线电流unsigned int dcvoltage;//直流母线电压Uint32 Sumdcv=0;unsigned int dcvcount=0,Averagedcv=0;//母线电压平均值初始化unsigned int capstastus;//定义cap口的电平Uint32 Time,T2cnt,Speed=0,count=0;unsigned Pole=2;//极对数Uint32 Sum=0,Average=0;unsigned int l=0,nn=0;int t2=0;unsigned int test[2000],test1[2000],test2[2000];int sss=0;/***************************************************/void main(void){/*初始化系统*/InitSysCtrl();/*关中断*/DINT;IER = 0x0000;IFR = 0x0000;/*初始化PIE*/InitPieCtrl();/*初始化PIE矢量表*/InitPieVectTable();/*初始化GPIO*/Gpioinit();/*初始化AD*/InitAdc();/*初始化PWM*/Init_eva_pwm();/*初始化CAP*/Capinit();EALLOW; // This is needed to write to EALLOW protected registerPieVectTable.CAPINT1=&cap_isr;PieVectTable.CAPINT2=&cap_isr;PieVectTable.CAPINT3=&cap_isr;PieVectTable.T1PINT=&t1pint_isr;PieVectTable.T2PINT=&t2pint_isr;PieVectTable.PDPINTA=&pdpinta_isr;EDIS; // This is needed to disable write to EALLPieCtrl.PIEIER2.bit.INTx4=1;//T1pint中断PieCtrl.PIEIER3.bit.INTx1=1;//T2pint中断PieCtrl.PIEIER3.bit.INTx5=1;//Cap1中断PieCtrl.PIEIER3.bit.INTx6=1;//Cap2中断PieCtrl.PIEIER3.bit.INTx7=1;//Cap3中断PieCtrl.PIEIER1.bit.INTx1=1;//pdpinta中断/* 设置IER寄存器 */IER |= M_INT1;IER |= M_INT2; // t1pint enableIER |= M_INT3; // capture enable// Enable global Interrupts and higher priority real-time debug events: startmotor();EINT; // Enable Global interrupt INTMERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGM// Step 6. IDLE loop. Just sit and loop forever (optional): while(1){}}interrupt void t2pint_isr(void){count++;EvaRegs.EVAIFRB.bit.T2PINT=1;//清除中断标志EvaRegs.EVAIMRB.bit.T2PINT=1;//中断允许PieCtrl.PIEACK.bit.ACK3=1;//向cpu申请中断}interrupt void cap_isr(void){/*****以下用来检测传感器的输出电平,用来换向****/Uint32 kk=t2prd;EALLOW;GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP1Q1_GPIOA8=0;//设定cap1~3为gpio GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP2Q2_GPIOA9=0;GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP3QI1_GPIOA10=0;GpioMuxRegs.GPADIR.bit.GPIOA8=0;//设定cap1~3为输入GpioMuxRegs.GPADIR.bit.GPIOA9=0;GpioMuxRegs.GPADIR.bit.GPIOA10=0;capstastus=(GpioDataRegs.GPADAT.all&0x0700)>>8;if(dir==1){switch(capstastus)//ir2136 的hin和lin是反向的{case 1: EvaRegs.ACTR.all=0x7fd;break;//h3 fallcase 2: EvaRegs.ACTR.all=0xfd7;break;//h1 fallcase 3: EvaRegs.ACTR.all=0x7df;break;//h2 risecase 4: EvaRegs.ACTR.all=0xd7f;break;//h2 fallcase 5: EvaRegs.ACTR.all=0xf7d;break;//h1 risecase 6: EvaRegs.ACTR.all=0xdf7;break;//h3 rise }else{s witch(capstastus)//ir2136 的hin和lin是反向的{case 5: EvaRegs.ACTR.all=0xfd7;break;//h1 risecase 1: EvaRegs.ACTR.all=0xd7f;break;//h3 fallcase 3: EvaRegs.ACTR.all=0xdf7;break;//h2 risecase 2: EvaRegs.ACTR.all=0xf7d;break;//h1 fallcase 6: EvaRegs.ACTR.all=0x7fd;break;//h3 risecase 4: EvaRegs.ACTR.all=0x7df;break;//h2 fall }}/*以下用来计算转速*/T2cnt=EvaRegs.T2CNT;//读取定时器2的值Time=kk*count+ T2cnt;//获得运转1相所需时间Sum+=Time;l++;if(l==12)//每转12/6/pole计算一下转速{Average=Sum/12;Speed=kk*20000*60/(Average*6*Pole);//计算转速Sum=0;l=0;test[nn]=Speed;//测试用,存储速度值nn++;if(nn==2000){nn=0;}}count=0;EvaRegs.T2CON.all = 0x1400;//关闭定时器2EvaRegs.T2CNT = 0x0000;EvaRegs.T2CON.all = 0x1440;//启动定时器2/*************************/GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP1Q1_GPIOA8=1;//重新设定cap1~3为gpio GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP2Q2_GPIOA9=1;GpioMuxRegs.GPAMUX.bit.CAP3QI1_GPIOA10=1;EvaRegs.EVAIFRC.all = 7 ; // 清捕捉中断EvaRegs.CAPFIFO.all = 0x01500; // 清空捕捉堆栈PieCtrl.PIEACK.bit.ACK3=1;//cap1中断向cpu申请中断}interrupt void t1pint_isr(void){dcvoltage=(AdcRegs.RESULT0)>>4;dccurent=(AdcRegs.RESULT3)>>4;w=(AdcRegs.RESULT1)>>4;u=(AdcRegs.RESULT2)>>4;speedad=(AdcRegs.RESULT4)>>4;v=(AdcRegs.RESULT5)>>4;//母线电压检测,过压保护,//注:电机在启动或者转动方向改变时,可能母线电压有脉动//采用多次求平均值Sumdcv+=dcvoltage;dcvcount++;if(dcvcount==500){A veragedcv=Sumdcv/500;//求平均母线电压S umdcv=0;d cvcount=0;}if(Averagedcv>=3000){stopmotor();GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA11 =1;//过压显示}/******************************/AdcRegs.ADC_ST_FLAG.bit.INT_SEQ1_CLR=1; //清除状态字AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1=1;//复位seq1EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1PINT=1;//清除中断标志EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1PINT=1;//中断允许PieCtrl.PIEACK.bit.ACK2=1;//向cpu申请中断}interrupt void pdpinta_isr(void){EvaRegs.EVAIFRA.bit.PDPINTA=1;//清除PDPINTA中断标志PieCtrl.PIEACK.bit.ACK1=1;//向cpu申请中断stopmotor();GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA12 =1;//故障显示CONA.bit.FCOMPOE=1;//重新使能比较输出}。