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C55x_Lab_12

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DSP程式設計與實驗實驗講義2004 FallLab (12)授課：胡竹生教授2004.12.14Lab-12 FFT 程式與應用練習 1Exp18: FFT 程式與應用練習♦目的瞭解FFT 演算原理來製作濾波器，並練習在C55x 編譯環境中呼叫函式庫以實現之。

♦ 說明下面說明如何製作16-bit fixed-point radix-2 decimation-in-time FFT ，分析N -point DFT 的“放大倍率＂如下：N k x Max ek x Max ek x n X N k N k N k Nkn N k Nkn ×≤≤=−=−=∑∑−=−−=−)()()()(1~01~01212ππ因此N -point DFT 從訊號處理的角度而言，其放大倍率為N 。

假設，為使定點數(Fixed Point) 之計算結果不至於溢位，2v N =首先想到的作法是將輸入訊號或係數(即正餘弦函數值)做大小為N 的Scaling ，但是這將導致計算精準度降低或輸入動態範圍(Dynamic Range)縮小；相反地，另一作法是將Scaling Factor N 分散至各項計算中。

以radix-2 decimation-in-time FFT 為例，其計算分成v 個階段，倘若在每個階段除2，則其結果會與Scaled by N 相同，但是其中只犧牲一個位元精準度或輸入動態範圍(約6dB)，並與 N 無關。

此外，在C55x 程式撰寫方面，德州儀器(Texas Instruments TM )提供一包含訊號處理及數學運算的函式庫—DSPLIB 。

該函式庫附有許多FFT 相關操作函式且可由C 程式語言呼叫使用之。

如欲對此有更深入的瞭解，請參閱TI 技術手冊“TMS320C55x DSP Library Programmer’s Reference ”。

Lab-12 FFT程式與應用練習 2表18-1 DSPLIB函式庫參數協定表18-2 FFT相關呼叫函式列表Lab-12 FFT程式與應用練習 3表18-3 cfft函式架構及參數意義表18-3所使用的SCALE旗標，其作用在致能本實驗講義一開始所說FFT計算之Scaling功能（如：每個Butterfly層級scaling by 2）。

與cfft( )相類似的為傅立葉反轉函式cifft()。

表18-4 cifft函式架構及參數意義Lab-12 FFT程式與應用練習 4 ♦ 範例程式範例程式說明如何呼叫C55x函式庫製作一FFT濾波器。

函式庫呼叫設定：Step1：在程式起始時，引入dsplib.h檔。

( #include “dsplib.h” )Step2：在CCS主視窗選取Project Build Options路徑，並選擇彈跳視窗左下方「Preprocessor」分類項後，於”Include Search Path”格內鍵入” . ; C:\ti\c5500\dsplib\include”。

Step3：與step2相同視窗，選擇視窗上方「Linker」選項後，於底部”Library Search Path”格內新增”C:\ti\c5500\dsplib”；另外於”Include Libraries”格內新增”dsp5510bslx.lib; 55xdspx.lib”。

note：與dsk5510bslx.lib以”；”分號區隔。

Step4：設定完成，按「確定」。

之後，直接於撰寫之C程式語言中使用函式呼叫即可，如cfft( )、cifft( )…等。

圖18-1 於C程式起始引入dsilib.h檔函式庫Lab-12 FFT程式與應用練習 5圖18-2 CCS編譯環境之鏈結設定Lab-12 FFT程式與應用練習 6FFT動態繪圖設定：Step1：於程式尾端”i=0;” 處，設定Probe-point及Breakpoint。

圖18-3 設定Probe Point及Break PointStep2：輸入訊號繪圖設定。

於CCS主視窗選取「View」 「Graph」 「Time/Frequency..」路徑，修改彈跳視窗內的設定值如下：Start Address：0x000820 (用戶端inputbuf22起始位址)Acquisition Buffer Size：256 (用戶端FFT取樣點數)Index Increament：2Display Data Size：256 (用戶端FFT取樣點數)DSP Data Type：16-bit signed integerStep3：重複step2動作，設定訊號輸出繪圖，但下列兩設定值有異：Start Address：0x000F20 (用戶端temp_result2起始位址)Index Increament：1Lab-12 FFT程式與應用練習7圖18-4 繪圖基本設定Step4：再以上設定皆完成後，回至CCS主視窗選取Debug Animate 路徑（或按F12），程式即開始執行並繪圖。

範例程式：square.asm**************************************************************************** square.asm*--------------------------------------------------------------------------------------* Objective:* 1) Calculate the square of the real and imaginary parts.Lab-12 FFT程式與應用練習8*--------------------------------------------------------------------------------------* By Jwusheng Hu, Tzung-Min Su, Wei-Han Liu, Ming-Chien Tsai* CopyRight 2004/08/03**************************************************************************_square.global.mmregs.data.text.c54cm_off_squareloop:C54CMBCLRFRCTBSETMOV T0,BRC0endblock-1RPTBMPYM *AR0, *AR0, AC0 ; AC0 = square of (*AR0)AMAR *AR0+ ; shift the pointerAC0,-16,AC0SFTSMOV AC0,*AR2+ ; store the resultMPYM *AR1, *AR1, AC0 ; AC0 = (*AR1)^2AMAR *AR1+ ; shift the pointerAC0,-16,AC0SFTSMOV AC0,*AR3+ ; store the resultendblock:RET.endLab-12 FFT程式與應用練習9範例程式：fft.c/*************************************************************************** fft.c*--------------------------------------------------------------------------------------* Objective:* 1) Practice FFT coding and DSPLIB calling.*Graph properties:* Start Address : 0x000F20 (Default temp_result2 address)* Buffer Size : 256 (Default FFT number)* Display Data Size : 256* DSP Data Type : 16-bit signed integer*--------------------------------------------------------------------------------------* By Jwusheng Hu, Tzung-Min Su, Wei-Han Liu, Ming-Chien Tsai* CopyRight 2004/08/03**************************************************************************/#include <stdio.h>#include "fftcfg.h"#include "dsk5510.h"#include "dsk5510_aic23.h"/* Include TMS320vc55x Functions-Library: DSPLIB */#include "dsplib.h"#define fftlength 256/* Codec configuration settings */DSK5510_AIC23_Config config= { /* 0 DSK5510_AIC23_LEFTINVOL : L-line input channel volume */0x001B,/* 1 DSK5510_AIC23_ RIGHTINVOL : R-line input channel volume */ 0x001B,Lab-12 FFT程式與應用練習 10/* 2 DSK5510_AIC23_LEFTHPVOL L-channel headphone volume */ 0x01f9,/* 3 DSK5510_AIC23_RIGHTHPVOL R-channel headphone volume */ 0x01f9,/* 4 DSK5510_AIC23_ANAPATH Analog audio path control */0x0010,/* 5 DSK5510_AIC23_DIGPATH Digital audio path control */0x0000,/* 6 DSK5510_AIC23_POWERDOWN Power down control */0x0000,/* 7 DSK5510_AIC23_DIGIF Digital audio interface format */ 0x0043,/* 8 DSK5510_AIC23_SAMPLERATE Sample rate control * 8KHz */0x008D,/* 9 DSK5510_AIC23_DIGACT Digital interface activation */0x0001};Int16 inputdata1;Int16 inputdata2;Int16 inputbuf1[2*fftlength] , inputbuf11[2*fftlength];Int16 inputbuf2[2*fftlength] , inputbuf22[2*fftlength];Int16 power1[2*fftlength];Int16 power2[2*fftlength];Int16 temp_result1[fftlength];Int16 temp_result2[fftlength];Int16 result1[fftlength];Int16 result2[fftlength];Int16 i,index_sample=0;Int16 tt[1]={26214} , t[1]={0};Lab-12 FFT程式與應用練習11void main(){ DSK5510_AIC23_CodecHandle hCodec;/* Initialize the board support library, must be called first */DSK5510_init();/* Start the codec */hCodec = DSK5510_AIC23_openCodec(0, &config);while(1){ /* Receive a sample from the L-Channel */while(!DSK5510_AIC23_read16(hCodec, &inputdata1));/* Receive a sample from the R-Channel */while(!DSK5510_AIC23_read16(hCodec, &inputdata2));if(index_sample<2*fftlength){ /* store the FFT results */inputbuf1[index_sample]=inputdata1;inputbuf2[index_sample]=inputdata2;/* Backup the FFT results */inputbuf11[index_sample]=inputdata1;inputbuf22[index_sample]=inputdata2;index_sample+=2;}if(index_sample==2*fftlength){/* Call cfft() library function to filter L-Channel */cfft(inputbuf1,fftlength,SCALE);/* Reverse the results because the result of cfftis reserved. */cbrev(inputbuf1,inputbuf1,fftlength);Lab-12 FFT程式與應用練習 12/* R-Channel Processing */cfft(inputbuf2,fftlength,SCALE);cbrev(inputbuf2,inputbuf2,fftlength);/* Square of the Real-part and Imaginary-part */square(inputbuf1,inputbuf2,power1,power2,2*fftlength-1);/* Summation of the Squares */for(i=0;i<fftlength;i++)temp_result1[i]=(power1[2*i]+power1[2*i+1]);{temp_result2[i]=(power2[2*i]+power2[2*i+1]);}index_sample=0;i=0; // exist for break-point setting}}}Lab-12 FFT 程式與應用練習 13Lab 12、快速傅立葉轉換(SFFT)♦ 實驗題目：實作SFFT 濾波器最簡單的方法為使用階數與單一區塊取樣點數相同的FIR 數位濾波器。

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自制单片机系列

自制单片机系列

自制51芯片仿真器作者：明浩出处：磁动力工作室www初学51单片机或是业余玩玩单片机开发，每次总要不断的调试程序，如没有仿后在应用电路或实验板上观察程序运行的结果，对于一些小程序这样的做好也可以很很难看到这些变量的值了，在修改程序时还要不断的烧片实验，确实很麻烦，这时如来说确实有一些贵，在这里介绍这种易于自制的51芯片仿真器虽然有一些地方不够好者。

这个仿真器的仿真CPU是使用SST公司的SST89C58或SST89C54（其它相容片的朋友应该选用CA版本的SST89C58芯片，这个CA型号的芯片出厂时已内置了B 意思就是可引导装载，形象来说就像电脑用DOS起动盘起动后可以装载应用程序并单片机程序HEX或BIN文件下载到SST89C58芯片上，SST公司还提供了一种叫E SST89C54变为在线下载的实验器。

在这里不详述EasyIAP的使用，只讲述如何利用图一SST89一、制作带串口的的最小化应用板无论是EasyIAP还是仿真器，都需要用串行口使SST89C58芯片和PC上位机进果你的51实验电路板或目标电路板已带有这样的电路那么你就可以跳过这一段了。

或51系列实验应用的小型应用板。

（做个广告，这板子将在本站进行发售）它的电路转换（可参看/alldata/mywz/03122001_1.htm），其它元件则做复位省却了用万用板做图四那样的东西，但这块应用板不能像图4那个可以当芯片插到目图二电路图（点图三应用板做的图四网友做的二、有编程器的做法做好以上所说的电路后，那么就可以把仿真CPU的HEX文件烧到SST89C58里区，在这里要注意的是在烧写时就把仿真监控程序烧到SST89C58的第二个存储区也TOP2000。

烧写设置画面如图五，在这里要注意的是如果你要烧写BSL固件程序做否则无法用IAP功能。

各编程器的设置不一样具体参看编程口的说明书。

图五TOP2000B烧写SST89C三、没有编程器的做法如果你手头上没有支持SST89C58的编程器，那么你就要购卖CA版的SST89不做讨论了，可以对参看红日网友发起的贴子(/dispbbs.asp?boardID1.首先把CA版的SST89C58芯片插到上面介绍的电路板中，因CA版上已装入的。

用51单片机和MATLAB制作一个低频示波器

用51单片机和MATLAB制作一个低频示波器

桂电二院科协出品， 版权所有， 转载不究。
maswell_xiao@
用 STC12C5A60S2 和 MATLAB 制作一个低频示波器
Version 1.0 你曾经是否纠结过在没有示波器的地方纠结着无法检测电路的波形？本文介绍一个基 于 MATLAB 和 STC12C5A60S2 的低频示波器制作方案。 需要的设备很简单。 一个 STC 单片机最小系统板、 一根串口线、 一个 MATLAB 软件即可。
桂电二院科协出品， 版权所有， 转载不究。 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
maswell_xiao@
//声明 ADC 的特殊功能寄存器。 sfr ADC_CONTR = 0xBC; //ADC 控制寄存器 /*SFR name Address bit B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ADC_CONTR BCH name ADC_POWER SPEED1 SPEED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1 CHS0*/ sfr ADC_RES = 0xBD; //ADC 高八位结果寄存器 sfr ADC_LOW2 = 0xBE; //ADC 低两位结果寄存器 sfr P1ASF = 0x9D; //P1 第二功能设置寄存器 //声明 ADC 的特殊功能寄存器。 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// void InitUart(); void SendADCResult(uchar dat); void Delay(uint n); void InitADC(); void main() { InitUart(); InitADC(); IE = 0xa0; // 打开总中断和 ADC 转换完成中断 while (1); } void Delay(uint a) { uint i,j; for(i=0;i<a;i++) for(j=0;j<110;j++); } void SendADCResult(uchar dat) { while(!TI); //等待前面的数据发送完成 TI=0; SBUF=dat; } void InitUart() { SCON = 0x5a; //8 位数据，五奇偶校验 TMOD = 0x20; //使用 8 位重载 TH1 = TL1 = -(Frequency_Oscillator/12/32/Baud_Rate); //计算出波特率 TR1 = 1; } void InitADC( ) {
第5章 TMS320C55X的片内集成外设开发及测试

第5章 TMS320C55X的片内集成外设开发及测试

东华理工大学信息与电子工程学院
2013-8-7
1
5.1 C55x的片内外设分类
1. 时钟与定时器
– 时钟产生器
• 产生CPU的工作时钟，并提供CLKOUT时钟输出；
– 通用定时器、实时时钟以及看门狗定时器
• 通用计数器为系统提供定时时钟和年、月、日、时、 分、秒等时钟信号，以及监控系统正常运行的看门狗 时钟，并能发出相应中断
• 与省电有关的位是IAI;
2. DSP复位（PLL为旁路模式）
• CLKMD引脚为低电平，输出频率等于输入频率；
• CLKMD引脚为高电平，输出频率等于输入频率的 一半;
3. 失锁
• 锁相环对输入时钟跟踪锁定之后，由于其他原因 使其输出时钟发生偏移;
2013-8-7 东华理工大学信息与电子工程学院 13
• CLKDIV=010b， CLKOUT的频率等于时钟的频率的1/3 • CLKDIV=011b， CLKOUT的频率等于时钟的频率的1/4 • CLKDIV=100b， CLKOUT的频率等于时钟的频率的1/5 • CLKDIV=101b， CLKOUT的频率等于时钟的频率的1/6
• CLKDIV=110b， CLKOUT的频率等于时钟的频率的1/7
C55x片内的时钟发生器可以从CLKIN引脚接收输
入的时钟，将其变换为CPU及其外设所需要的工作时
5.2 时钟发生器(clock generator) spru317g
钟，工作时钟经过分频也能够通过引脚CLKOUT输出，
供其他器件使用，如图5-1所示。时钟发生器内有一
个数字锁相环（Digital Phase Lock Loop，DPLL）和一
2. 锁定模式（LOCK）
PLL MULT=(0..31) PLL DIV=(0..3)
PIC12C5XX单片机应用与设计

PIC12C5XX单片机应用与设计

前言面向应用的嵌入式系统在我国方兴未艾微控制器，也就是单片机（MCU），在80年代进入中国。

由于微控制器容易学、容易用，倍受青眯。

这种把中央处理器、存储器、外设器件及I/O做在同一块芯片上的器件总是作为应用系统中的控制部件使用。

现在，做在微控制器芯片上的外设部件越来越多，功能不断增强。

针对具体的应用，利用微控制器可以设计出十分复杂的系统，这种系统称作嵌入式系统。

在杭州召开的’99全国单片微机学术交流会暨多国单片微机产品展览会上，许多专家呼吁要提高对嵌入式系统的认识。

目前，在全世界，嵌入式系统带来的工业年产值已超过1万亿美元。

预计在美国，单是使用嵌入式电脑的全数字电视产品每年将产生1500亿美元的新市场。

美国未来学家尼葛洛庞帝曾预言，四、五年后，嵌入式智能工具将是继PC和因特网后最伟大的发明。

就目前国内微控制器的应用状况，全国微机单片机学会理事长陈章龙教授说，从整体来讲，在中国，微控制器的应用水平还不高，主要是用8位微控制器，用量也不大，绝大多数是用于IC卡设备等仪器仪表和控制领域中。

嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种已经过千，流行的结构有30多种，其中以我们熟悉的PIC系列结构的产品为最多。

据中国单片机公共实验室高级工程师吕京建介绍，嵌入式处理器分为两大类，一类是以通用计算机中的CPU为基础的嵌入式微控制器，另一类是微控制器。

与微处理器相比，微控制器具有单片化、体积小、功耗低、可靠性高、芯片上的个设资源丰富等特点，目前已成为嵌入式系统的主流器件。

嵌入式微处理器的软件是实现嵌入式系统功能的关键，为了提高执行速度和系统的可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或微控制器中。

嵌入式系统是面向应用的，因此它可以应用在现代化工业的各个领域，如：航天、航空、军事、家用消费商品、仪器仪表、各种控制系统及3C系统。

尤其在国内主要应用于家电消费类产品、通信和计算机外设等。