基于DSP的波形发生器的课程设计分析
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基于DSP芯片设计的一种波形发生器在通信、仪器仪表和控制等领域的信号处理系统中,经常要使用到正弦波以及其他波形发生器。
通常可以通过下述两种方法来产生所需波形。
一种方法为使用算法直接产生(如正弦波通过泰勒级数展开得到),这种方法能直接精确地计算出每个角度的波形值,所占的存储空间较小。
另一种为查表法,使用这种方法时,如果要有高的精度则要使用很大的表来记录,从而占有较多的存储空间,但是实时性较第一种方法好。
我们来主要讨论第二种方法。
系统框架结构该系统主要包括以下几个部分:DSP、DAC、DAC后端低通滤波电路以及两个数字可编程运放PGA205、PGA1039(图1)。
系统中DSP采用了TI公司的TMS320VC5402,它有一组程序总线和三组数据总线,高度并行性的算术逻辑单元ALU、专用硬件逻辑片内存储器、增强型HPI口和高达100MHz的CPU 频率,可以在一个周期里完成两个读和一个写操作。
D/A采用了ADI公司的一种16位、低功耗数模转换器AD7846,实现了高速同步数模转换。
可编程增益放大器采用的是美国BB公司的具有低增益误差的PGA205和PGA103,它们可采用4.5V至18V的电源工作,通过与CMOS与TTL兼容的输入端来设定增益,并能提供快速的稳定时间。
硬件实现TMS320VC5402和DAC AD7846是通过VC5402的并行I/O接口来实现数据交换,通过地址线来对AD7846的四个数字逻辑进行控制的。
将cs和R/W1均置为低电平时,开始向该DAC写数,经过一段延时,将LDAC置为高电平,CLR置为低电平,DAC进行数模转换,最后,将R/W和CLR均置为低电平,即将该DAC锁存器清零。
当然,也可以通过CPLD来对其进行控制。
具体时序图如图2所示。
后端运放电路由可编程增益运放PGA205和PGA103串联组成。
该运放电路可提供从G=1到G=800的可编程增益放大。
增益输入端具体输入值详见参考文献[5]真值表。
DSP课程设计报告——多波形信号发生器目录一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验原理 (3)1.产生连续的波形的方法 (3)1.1 查表法: (3)1.2计算法: (3)2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 (3)四、程序设计 (4)五、程序调试 (10)1、编译过程 (10)2、.cmd程序(5502.cmd)全文及其解释: (10)3、程序运行结果(图形和数据显示): (12)六、硬件输出演示: (14)七、实验感想与体会....................................................................................... 错误!未定义书签。
八、参考文献 (16)一、实验目的1.学习并掌握D/A转换器的初始化设置及其应用2.学习并掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法,进而掌握任意信号波形(如三角波、锯齿波、矩形波等信号)产生的原理和算法。
3.比较产生信号的两种主要方法(查表法和计算法)的优缺点。
4.熟练使用软件CCS3.3对程序的完整调试过程。
二、实验内容使用DSP产生300~16000Hz的正弦、方波、锯齿波和三角波信号,输出信号的幅度从0~1Vrms(有效值)。
要求使用计算法,并且频率可变、幅度可变。
本实验要求用软件CCS3.3编程实现,并与硬件连接进行功能演示。
三、实验原理1.产生连续的波形的方法1.1 查表法:把事先将需要输出的数据计算好,存储在DSP 中,然后依次输出就可以了。
查表法的优点是速度快,可以产生频率较高的波形,而且不占用DSP 的计算时间;查表法的缺点在于需要占用DSP 的内部的存储空间,尤其对采样频率比较大的输出波形,这样,需要占用的内部的空间将更大,而DSP 内部的存储空间毕竟有所限制。
这使得查表法的应用场合十分有限。
1.2计算法:采用计算的方法依次计算数据而后输出,然后再计算而后输出。
目录一、摘要 (3)二、概述 (4)2.1设计要求 (4)2.2 基本组成 (4)三、系统设计 (4)四、硬件设计 (5)4.1组成及实现功能 (5)4.2硬件电路方案及电路原理 (5)4.3核心电路芯片TMS320VC5402 (6)4.4 D/A转换器TLC7528设计 (6)4.5电源电路复位电路和晶振电路设计 (8)五、软件设计 (11)5.1方波的设计方案 (11)5.1余弦波的设计方案 (13)5.3三角波的设计方案 (17)六、实验结果 (19)七、总结 (20)八、参考文献 (21)附录 (22)摘要根据已掌握的《手把手教你学DSP》课程知识,完成课程设计要求的项目。
了解正弦波方波三角波的产生,以及幅值和频率的调整方法,掌握信号产生的一般方法并学习使用CCS图形显示功能进行程序调试。
通过硬件设计和程序编写过程,加深对课程知识的理解和掌握,培养应用系统设计的能力,以及分析问题和解决问题的方法,并进一步拓宽专业知识面,培养实践应用技能和创新意识。
信号发生器发展到今天,在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中,扮演着一个相当重要的角色,有着相当广泛的应用,极大加快了电子测试与设计工作中的效率,在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。
本文主要介绍了基于TMS320VC5402 DSP的信号发生器的设计情况。
这是一个以DSP为核心来实现信号发生器的系统,该系统具有结构简单灵活,抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。
该系统的组成核心TMS320VC5402 DSP芯片,这个设计的硬件部分是有该DSP 芯片和D/A转换芯片TLC7528组成,DSP芯片用于产生各种波形,D/A转换芯片用于把数字信号转换为模拟信号。
在以上硬件的基础上,通过软件编程来实现三角波,方波和余弦波等波形。
关键词:DSP,D/A转换器,波形概述2.1设计要求:(1)绘制出系统框图;(2)包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、JTAG 接口设计等,绘制原理图;(3)给出程序流程图;(4)能够实现方波信号(余弦信号、三角波信号)通过对系统的全面分析得出设计结论(被处理信号的频率范围、采用的信号处理算法等);2.2 基本组成:硬件电路是由TMS320VC5402 DSP芯片和D/A转换芯片TLC 7528组成,通过ICETEK-5100USB V2.0A连接PC机和DSP芯片。
目录一、摘要 (3)二、概述 (4)2.1设计要求 (4)2.2 基本组成 (4)三、系统设计 (4)四、硬件设计 (5)4.1组成及实现功能 (5)4.2硬件电路方案及电路原理 (5)4.3核心电路芯片TMS320VC5402 (6)4.4 D/A转换器TLC7528设计 (6)4.5电源电路复位电路和晶振电路设计 (8)五、软件设计 (11)5.1方波的设计方案 (11)5.1余弦波的设计方案 (13)5.3三角波的设计方案 (17)六、实验结果 (19)七、总结 (20)八、参考文献 (21)附录 (22)摘要根据已掌握的《手把手教你学DSP》课程知识,完成课程设计要求的项目。
了解正弦波方波三角波的产生,以及幅值和频率的调整方法,掌握信号产生的一般方法并学习使用CCS图形显示功能进行程序调试。
通过硬件设计和程序编写过程,加深对课程知识的理解和掌握,培养应用系统设计的能力,以及分析问题和解决问题的方法,并进一步拓宽专业知识面,培养实践应用技能和创新意识。
信号发生器发展到今天,在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中,扮演着一个相当重要的角色,有着相当广泛的应用,极大加快了电子测试与设计工作中的效率,在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。
本文主要介绍了基于TMS320VC5402 DSP的信号发生器的设计情况。
这是一个以DSP为核心来实现信号发生器的系统,该系统具有结构简单灵活,抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。
该系统的组成核心TMS320VC5402 DSP芯片,这个设计的硬件部分是有该DSP 芯片和D/A转换芯片TLC7528组成,DSP芯片用于产生各种波形,D/A转换芯片用于把数字信号转换为模拟信号。
在以上硬件的基础上,通过软件编程来实现三角波,方波和余弦波等波形。
关键词:DSP,D/A转换器,波形概述2.1设计要求:(1)绘制出系统框图;(2)包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、JTAG 接口设计等,绘制原理图;(3)给出程序流程图;(4)能够实现方波信号(余弦信号、三角波信号)通过对系统的全面分析得出设计结论(被处理信号的频率范围、采用的信号处理算法等);2.2 基本组成:硬件电路是由TMS320VC5402 DSP芯片和D/A转换芯片TLC 7528组成,通过ICETEK-5100USB V2.0A连接PC机和DSP芯片。
波形发生器设计方案1. 简介波形发生器是一种用于产生各种波形信号的电子设备。
波形发生器广泛应用于电子实验、通信、测试等领域,具有重要的实际意义。
本文将介绍一个基于数字技术的波形发生器设计方案。
2. 设计原理波形发生器的设计原理是基于数字信号处理技术的。
主要包括以下几个步骤:1.选择合适的数字信号处理器(DSP)芯片作为波形发生器的核心处理器。
DSP芯片具有强大的数学运算能力和高速数据处理能力,适合用于波形生成。
2.实现波形发生器的数字信号处理算法。
根据需求,可以选择正弦波、方波、三角波等常见的波形形式。
具体的算法实现可以利用DSP芯片提供的数学运算指令和运算库来完成。
3.将数字信号处理器与外部模拟电路相连。
使用模数转换器(ADC)将DSP芯片生成的数字信号转换为模拟信号,然后通过低通滤波器进行滤波处理,最后输出所需的波形信号。
3. 设计步骤步骤一:选择合适的DSP芯片根据波形发生器的性能要求,选择一款功能强大的DSP芯片作为波形发生器的核心处理器。
考虑芯片的计算能力、存储容量、接口类型等因素。
步骤二:实现波形生成算法根据需求,在选择的DSP芯片上开发波形生成算法。
可以使用C语言或者汇编语言来编写算法代码。
常见的波形生成算法包括:•正弦波生成算法:利用正弦函数的周期性特点,通过离散化计算得到正弦波的采样值。
•方波生成算法:通过周期性地改变正负值来生成方波的采样值。
•三角波生成算法:通过线性函数的斜率逐渐增大或减小来生成三角波的采样值。
步骤三:连接外部模拟电路将DSP芯片与外部模拟电路相连。
使用模数转换器将DSP芯片生成的数字信号转换为模拟信号。
选择合适的ADC芯片,并配置相应的通信接口。
步骤四:滤波处理与输出通过低通滤波器对模拟信号进行滤波处理。
滤波器的设计要考虑去除数字信号的高频成分,保留所需波形的频谱特性。
最后,将滤波后的信号输出到波形发生器的输出端口。
4. 总结本文介绍了一种基于数字技术的波形发生器设计方案,通过选择合适的DSP芯片、实现波形生成算法、连接外部模拟电路和滤波处理与输出等步骤,可以实现高性能、多种波形的波形发生器。
DSP课程设计报告——多波形信号发生器目录一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验原理 (3)1.产生连续的波形的方法 (3)1.1 查表法: (3)1.2计算法: (3)2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 (3)四、程序设计 (4)五、程序调试 (10)1、编译过程 (10)2、.cmd程序(5502.cmd)全文及其解释: (10)3、程序运行结果(图形和数据显示): (12)六、硬件输出演示: (14)七、实验感想与体会....................................................................................... 错误!未定义书签。
八、参考文献 (16)一、实验目的1.学习并掌握D/A转换器的初始化设置及其应用2.学习并掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法,进而掌握任意信号波形(如三角波、锯齿波、矩形波等信号)产生的原理和算法。
3.比较产生信号的两种主要方法(查表法和计算法)的优缺点。
4.熟练使用软件CCS3.3对程序的完整调试过程。
二、实验内容使用DSP产生300~16000Hz的正弦、方波、锯齿波和三角波信号,输出信号的幅度从0~1Vrms(有效值)。
要求使用计算法,并且频率可变、幅度可变。
本实验要求用软件CCS3.3编程实现,并与硬件连接进行功能演示。
三、实验原理1.产生连续的波形的方法1.1 查表法:把事先将需要输出的数据计算好,存储在DSP 中,然后依次输出就可以了。
查表法的优点是速度快,可以产生频率较高的波形,而且不占用DSP 的计算时间;查表法的缺点在于需要占用DSP 的内部的存储空间,尤其对采样频率比较大的输出波形,这样,需要占用的内部的空间将更大,而DSP 内部的存储空间毕竟有所限制。
这使得查表法的应用场合十分有限。
1.2计算法:采用计算的方法依次计算数据而后输出,然后再计算而后输出。
)单片机及DSP课程设计报告^专业:电子信息工程班级:信息101姓名:史延凯学号: 2指导教师:何香铃—时间:2013-06-17~28通信与电子工程学院目录一、设计目的及意义 ..................................................... - 3 -设计目的............................................................... - 3 -设计意义............................................................... - 3 -二、方案论证........................................................... - 4 -设计要求............................................................... - 4 -方案论证............................................................... - 3 -三、硬件电路设计....................................................... - 4 -设计思路、元件选型..................................................... - 4 -原理图.................................................................. -5 -主要芯片介绍........................................................... - 5 -硬件连线图............................................................. - 8 -四、软件设计........................................................... - 8 -锯齿波的产生过程....................................................... - 9 -三角波的产生过程..................................................... - 10 -方波的产生过程........................................................ - 11 -五源程序代码.............................................................................. . (11)六、调试与仿真........................................................ - 13 -七、总结.............................................................. - 15 -八、参考文献:........................................................ - 15 -一、设计目的及意义设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强我们对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的课程设计。
基于DSP的任意波形发生器的设计的开题报告一、选题背景及研究意义任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator,AWG)是一种复杂精密的电子仪器,它可以输出任意形状的波形。
AWG主要用于信号源测试、信号调制、信号仿真、声音发生器等各种领域中。
在现代测量技术和工程应用中,特别是在通信和自动控制领域,任意波形发生器得到广泛应用。
随着现代电子技术的飞速发展和各种应用需求的不断增加,任意波形发生器的性能指标、输出波形的精度、稳定性等方面要求也日益严格,需要采用更高级的设计方案来满足实际需求。
数字信号处理技术(Digital Signal Processing,DSP)是具有强大功效和广泛应用的一种技术,是现代电子技术中的重要组成部分。
DSP技术可以解决传统模拟电路所不能解决的问题,尤其在数字信号处理、数字滤波、系统控制等方面应用广泛。
本文旨在研究利用DSP技术设计实现一个高性能、高稳定性的任意波形发生器,提高AWG的波形精度和稳定性,满足实际应用中的需求,为现代电子技术的发展做出贡献。
二、研究目标本文的主要研究目标如下:1. 了解目前任意波形发生器的基本原理、结构和特点,分析其存在的问题和不足。
2. 基于DSP技术,设计一个具有高性能、高稳定性的任意波形发生器。
3. 研究和设计任意波形生成算法、数字信号处理技术和AWG系统控制算法。
4. 实现系统硬件和软件方案设计,搭建系统实验平台。
5. 对实现的任意波形发生器进行性能测试和实验验证,并对测试结果进行分析和总结,为后续的优化和改进提供参考。
三、拟解决的问题1. 现有任意波形发生器存在的问题:输出波形的精度和稳定性、波形谐波失真、噪声干扰等方面存在不足。
2. 本文拟采用基于DSP技术的设计方案,解决上述问题,并实现高性能、高稳定性的任意波形发生器。
四、拟采用的研究方法1. 理论研究法:对现有任意波形发生器的基本原理、结构、特点、存在问题和DSP技术等进行分析研究。
基于DSP的可调波形信号发⽣器DSP课程设计基于DSP的可调波形信号发⽣器专业:电⼦信息⼯程1111指导⽼师: 张静组员:⽬录1 绪论 (3)1.1信号发⽣器发展及背景 (3)1.2信号发⽣器的研究⽬的 (3)2 基于DSP信号发⽣器的⽅案选择 (4)2.1 查表法 (4)2.2 计算法 (4)3 硬件模块设计 (5)3.1 系统硬件框图设计 (5)3.2 系统硬件构成 (5)3.3 DSP芯⽚特点功能 (8)4 软件模块设计 (10)4.1 程序流程图 (10)4.2 三种波形设计⽅案和流程图 (10)4.3 波形选择及调频调幅程序设计 (12)5 软硬件调试 (12)5.1 CCS软件连接实验箱 (12)5.2软件调试结果 (13)6 结束语 (15)6.1 总结 (15)7附录........................................................................................... 错误!未定义书签。
7.1 C程序.............................................................................................. 错误!未定义书签。
基于DSP的可调频调幅波形信号发⽣器摘要:该设计阐述了基于TMS320VC5416 DSP实现信号发⽣器的设计原理和实现⽅法,详细介绍了所设计的信号发⽣器的硬件结构和程序设计。
该信号发⽣器是⽤DSP芯⽚产⽣各种波型离散值,然后利⽤DSP实验箱上的D/A模块将DSP芯⽚⽣成的数字波型转换成模拟波,可以⽣成正弦波、⽅波、锯齿波、三⾓波等其它各种信号波形,利⽤按键和拨码模块来改变波型频率和幅度值。
关键词:信号发⽣器;D/A 转换;TMS320VC5416;硬件结构;程序设计;常⽤波形Based on DSP can FM modulation waveform signal generatorAbstract:The design of signal generator based on TMS320VC5416 DSP, expatiate on the design principle and realization method, introduces in detail the design of the hardware structure and software design of the signal generator. The signal generator is to use DSP chips to produce all kinds of wave type discrete values, and then use D/A module on DSP experiment box will be generated by the DSP chip, digital wave type into analog wave can generate sine wave, squarewave, sawtooth wave, triangle wave, and other various signal waveform, use the buttons and dial the code module to change mode frequency and amplitude values.Key words:signal generator; D/A conversion; TMS320VC5416; The hardware structure; Program design; Common waveform 1 绪论1.1信号发⽣器发展及背景⾃70年代微处理器出现以后,利⽤微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发⽣器的功能扩⼤,能够产⽣出⽐较复杂的波形。