课程设计报告
课程名称： FPGA数字信号处理
系部： 信息工程系
专业班级： 通信工程0902班
学生姓名： 毛海涛
班级学号： 093001030225
指导老师： 郭老师
一、 实验目的与要求
（1）要独立完成测试题目，通过使用MATLAB/Simulink、System Generator进行模型的设计，锻炼自己综合运用所学知识的能力。
（2）熟练掌握MATLAB/Simulink、System Generator、ISE10.1软件的使用方法。
（3）熟练使用常用的仿真模块，熟悉整个设计流程。
二、设计内容
实验（一）：使用System Generator建立模型，名称为design_flow，设计实现信号延迟功能，通过ISE10.1下载至FPGA中，通过Spartan-3E开发板上SW0开关控制LED0指示灯的亮灭。
实验（一）
步骤：
1、打开simulink 的库浏览器并建立一个新的simulink模型。
2、从浏览器中拖出XINLINX模块和其他的simulink块到新的模型中，每个simulink模块都可以被用户自行设置使用，通过双击模块图标来设置属性。
3、每一个system generator设计需要一个syste generator。
4、打开MATLAB。
5、建立新模型。
6、保存模型并命名，以design_flow.mdl为文件名保存路径 7、防止仿真模块并仿真，放置system generator仿真模块并仿真。
8、单击start simlink开始仿真，双击scope 模块查看仿真结果实现延时一秒输出。
DSP课程设计
计算机与信息工程学院
通信工程产业班
李盛
2014221119300022
一、 基本DSP硬件系统设计
硬件任务设计概述
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。
总体方案设计
本次硬件电路大体如下
TMS320C54x
模块电路原理图设计
1，电源模块
C54X数字信号处理器电源包括内核电源和外部接口电源，其外部接口电源为3.3V，内部则根据型号不同而采用了不同的电压。由于C54X处理器大多应用于低功耗场合，因此电源电路的设计需要注意电源的转换效率和电路的复杂程度，而高效率的DC-DC转换电路就十分适合这种应用。
TPS54110能够提供1.5A的连续电流输出，其输出电压可调，低电压输出范围覆盖0.9~3.3V,能够较好地满足C54X处理器的供电要求，具体内容如下图：
2，时钟电路模块
任何工作都按时间顺序。用于产生时间的电路就是时钟电路。实时时钟电路DS1302是一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768KHz晶振。
3，JTAG仿真模块
JTAG仿真器
4，复位电路模块
在系统上电过程中，如果电源电压还没有不稳定，这时DSP进入工作状态可能造成不可预知的后果，甚至造成硬件的损坏，因此有必要在系统中加入上电复位电路，上电复位电路的作用可以保证上电可靠，并在需要时实现手工复位。
5，数码管电路模块
一共12个引脚，8个段选。从上面左边第一排开始，按顺时针顺序依次往下遍历所有引脚。
DSP系统的设计过程
总的来说，DSP系统的设计还没有非常好的正规设计方法。
DSP系统设计一般方法
第一步 明确任务
必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理的要求，通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。
第二步 算法仿真
一般来说，为了实现系统的最终目标，需要对输入的信号进行适当的处理，而处理方法的不同会导致不同的系统性能，要得到最佳的系统性能，就必须在这一步确定最佳的处理方法，即数字信号处理的算法（Algorithm），因此这一步也称算法模拟阶段。例如，语音压缩编码算法就是要在确定的压缩比条件下，获得最佳的合成语音。算法模拟所用的输入数据是实际信号经采集而获得的，通常以计算机文件的形式存储为数据文件。如语音压缩编码算法模拟时所用的语音信号就是实际采集而获得并存储为计算机文件形式的语音数据文件。有些算法模拟时所用的输入数据并不一定要是实际采集的信号数据，只要能够验证算法的可行性，输入假设的数据也是可以的。
第三步 设计实时DSP系统
实时DSP系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。硬件设计首先要根据系统运算量的大小、对运算精度的要求、系统成本限制以及体积、功耗等要求选择合适的DSP芯片。然后设计DSP芯片的外围电路及其他电路。软件设计和编程主要根据系统要求和所 选的DSP芯片编写相应的DSP汇编程序，若系统运算量不大且有高级语言编译器支持，也可用高级语言（如C语言）编程。由于现有的高级语言编译器的效率还比不上手工编写汇编语言的效率，因此在实际应用系统中常常采用高级语言和汇编语言的混合编程方法，即在算法运算量大的地方，用手工编写的方法编写汇编语言，而运算量不大的地方则采用高级语言。采用这种方法，既可缩短软件开发的周期，提高程序的可读性和可移植性，又能满足系统实时运算的要求。
DSP硬件和软件设计完成后，就需要进行硬件和软件的调试。软件的调试一般借助于DSP开发工具，如软件模拟器、DSP开发系统或仿真器等。调试DSP算法时一般采用比较实时结果与模拟结果的方法，如果实时程序和模拟程序的输入相同，则两者的输出应该一致。应用系统的其他软件可以根据实际情况进行调试。硬件调试一般采用硬件仿真器进行调试，如果没有相应的硬件仿真器，且硬件系统不是十分复杂，也可以借助于一般的工具进行调试。
TMS320C54x与PC通信系统的设计（单号）
一、设计目的
本次课程设计的目的是为了进一步提高学生的自我开发能力，培养学生的查阅资料，独立分析问题、解决问题以及实际动手的能力。也是对理论学习的一个应用和补充的过程。
二、设计的内容及要求
1、设计内容
主机接口HPI是一种高速、异步并行接口。本系统设计是要实现TMS320C54x通过HPI接口与PC并行口的通信。
2、设计要求
（1）DSP最小硬件系统的设计
（2）TMS320C54x与PC并行口硬件电路设计
（3）软件设计
三、总体设计方案
四、硬件系统设计
五、软件系统设计
六、心得体会
七、参考文献
附录1 软件系统设计程序
附录2 硬件系统原理图
（注：按以上七个部分编写论文，内容自己扩充）
在PDF文档中P158－177中有相关资料可查阅
TMS320C54x与TLC320AD50的通信系统的设计（双号）
一、设计目的
本次课程设计的目的是为了进一步提高学生的自我开发能力，培养学生的查阅资料，独立分析问题、解决问题以及实际动手的能力。也是对理论学习的一个应用和补充的过程。
二、设计的内容及要求
1、设计内容
模/数接口设计是DSP系统设计中一个重要的组成部分。本系统设计是要实现对模拟信号的采集，并将其转换为数字信号通过TMS320C54x的串行通信接口将数据存储、处理及输出等功能。
2、设计要求
（1）DSP最小硬件系统的设计
（2）TMS320C54x与TLC320AD50串行口硬件电路设计
（3）软件设计
三、总体设计方案
四、硬件系统设计
五、软件系统设计
六、心得体会
七、参考文献
附录1 软件系统设计程序
附录2 硬件系统原理图
（注：按以上七个部分编写论文，内容自己扩充）
