DSP正弦波信号发生器
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基于DSP设计正弦信号发生器一.设计目的设计一个基于DSP的正弦信号发生器二.设计内容利用基于CCS开发环境中的C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。
三.设计原理一般情况,产生正弦波的方法有两种:查表法和泰勒级数展开法。
查表法是使用比较普遍的方法,优点是处理速度快,调频调相容易,精度高,但需要的存储器容量很大。
泰勒级数展开法需要的存储单元少,具有稳定性好,算法简单,易于编程等优点,而且展开的级数越多,失真度就越小。
本文采用了泰勒级数展开法。
一个角度为θ的正弦和余弦函数,可以展开成泰勒级数,取其前5项进行近似得:式中:x为θ的弧度值,x=2πf/fs(fs是采样频率;f是所要发生的信号频率。
正弦波的波形可以看作由无数点组成,这些点与x轴的每一个角度值相对应,可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算x轴每一点对应的y的值(在x轴取N个点进行逼近)。
整个系统软件由主程序和基于泰勒展开法的SIN子程序组成,相应的软件流程图如图。
三.总体方案设计本设计采用TMS320C54X系列的DSP作为正弦信号发生器的核心控制芯片。
通过计算一个角度的正弦值和余弦值程序可实现正弦波,其步骤如下:1.利用sinx和cosx子程序,计算0°~45°(间隔为0.5°)的正弦和余弦值2.利用sin(2x)=2sin(x)cos(x)公式,计算0°~90°的正弦值(间隔为1°)3.通过复制,获得0°~359°的正弦值4.将0°~359°的正弦值重复从PA口输出,便可得到正弦波四.软件操作DSP 集成开发环境 CCS是 Code Composer Studio 的缩写,即代码设计工作室。
它是 TI 公司推出的集成可视化 DSP 软件开发工具。
DSP CCS 内部集成了以下软件工具:◆ DSP 代码产生工具(包括 DSP 的 C 编译器、汇编优化器、汇编器和链接器)◆ CCS 集成开发环境(包括编辑、建立和调试 DSP 目标程序)◆ 实时基础软件 DSP/BIOS (必须具有硬件开发板)◆ RTDX、主机接口和 API(必须具有硬件开发板)在 CCS 下,用户可以对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试(profile)和项目管理等工作。
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于DSP的DDS信号发生器硬件设计+电路图摘要在21世纪的今天,基于DSP的信号发生器以其编程的高度灵活性,波形的高精度与高稳定性等特点而脱颖而出,具有极大的应用价值和广泛的应用前景。
本文利用高性能DSP芯片加上合理的外围控制电路构成基于DSP的DDS信号发生器,完成电压监测电路的硬件设计工作。
通过对DDS的相应介绍采用查表法实现正弦波的产生,采用高速微处理器实现DDS。
然后完成硬件芯片的选型(TMS320LF2407)和硬件电路的设计工作。
硬件设计主要有核心控制模块电路、片选电路、串行通信电路、AD转换电路及信号采集电路,以此实现硬件电路完成接收上位机的控制信号,采集外部电压信号处理后送给上位机,实现对电压的监控。
关键词:信号发生器,DDS,电压监控,硬件设计11870毕业设计说明书(论文)外文摘要1 / 10TitleDDS signal generator hardware design based on DSPAbstractIn the 21st century,the DSP signal generator stand out for its high degree of flexibility of the programming waveforms, high precision and high stability characteristics, shows great value and broad application prospects.This article takes use of high performance DSP chip with peripheral control circuit DSP-based DDS signal generator,complete the hardware design of the voltage monitoring circuit.Achieve the generation of sine wave with look-up table method corresponding introduction of DDS.Then complete selection of hardware chip(TMS320LF2407)and hardware design.The hardware design mainly consists of core control module circuit, chip select circuit, the serial communication circuit, AD converter circuit and the signal acquisition circuit,In order to achieve the hardware circuit to complete the PC to receive the control signal.The acquisition of an external---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------voltage signal processing to give the host computer,in order to monitoring the voltage.Key words: signal generator,DDS,voltage monitoring,hardware design4.4 PC机与DSP的点对点的串行通信接口244.5 输入输出接口254.5.1A/D的接口254.5.2电压信号采样电路265电路设计中注意的问题28致谢30参考文献313 / 10附录硬件电路原理图321 绪论1.1 信号发生器简介信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
2kHz 正弦信号发生器设计一、设计目的1、了解数字波形产生的原理2、学习用DSP 产生各种波形的基本方法和步骤,提高用C 语言进行DSP 编程的能力。
3、掌握DSP 与D/A 转换器接口的使用。
二、设计设备计算机、DSP 硬件仿真机、ZYE1801B 实验箱,60M 示波器,连接线若干。
三、设计原理数字波形信号发生器是利用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。
譬如,一般产生正弦波的方法有两种:1、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。
2、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。
一个角度为θ的正弦函数和余弦函数,都可以展开成泰勒级数,取其前5项进行近似得:35792222sin (1(1(1(1))))3!5!7!9!2*34*56*78*9x x x x x x x x x x θ=-+-+=----24682222cos 11(1(1(1)))2!4!6!8!23*45*67*8x x x x x x x x θ=-+-+=---- 其中:x 为θ的弧度值。
也可以用递推公式求正弦和余弦值:θθθθ)2sin()1sin(cos 2sin ---∙=n n n θθθθ)2cos()1cos(cos 2cos ---∙=n n n利用递推公式计算正弦和余弦值需已知COS θ和正、余弦的前两个值。
用这种方法,求少数点可以,如产生连续正弦、余弦波,则累积误差太大,不可取。
通过3个拨码开关对DSP 进行输入,输入的0-7对应8种不同的波形,DSP 根据输入的数据进行不同的波形处理,把处理后的数字数据发送到D/A 转换器,经D/A 转换器转换后输出模拟量,用示波器进行测量,观察。
毕业设计题目名称基于DSP控制的正弦波和三角波发生器的设计学院电气信息工程学院专业/班级自动化09102学生学号指导教师(职称)葛延津(教授)严海领(助教)摘要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。
本文主要介绍了以TMS320VC5402 DSP为主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芯片是TI公司生产的16位定点处理芯片,它有运算速度快、具有可编程特性、接口灵活和外围电路丰富等特点。
选择该芯片作为设计信号发生器的核心芯片,能够提高信号发生器所产生信号的频率,使信号发生器有更加广泛的应用。
本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、正弦波等波形。
关键词:DSP;D/A转换器;信号发生器;波形AbstractSignal generator to today, in the electronic testing, electronic design, simulation, communications engineering, plays a very important role, has a very wide range of applications, greatly accelerate the efficiency of the electronic test and design work in the electronics technology and signal simulation applications has played a huge role. This paper describes the design to TMS320VC5402 DSP-based signal generator. This is a core DSP signal generator system, the system structure is simple and flexible, anti-interference ability, resulting in a higher frequency, widely used features.The System is comprised core TMS320VC5402 DSP chip is produced by TI 16-bit fixed-point processing chip, computing speed, programmable features, flexible interface and peripheral circuits rich features. Select the chip to chip as the core of the design of the signal generator, it is possible to improve the signal generator to produce the signal frequency, the signal generator has a broader application. The design of the hardware part is composed of the DSP chip and the D / A converter chip TLC7528 DSP chip for generating various waveforms, D / A converter chip used to convert digital signals to analog signals. On the basis of the above hardware, by software programming to achieve the waveform of the triangular wave, sine wave, etc..Keywords: DSP; D / A converter; signal generator; waveform目录第一章绪论.................................................... - 1 -1.1选题的背景............................................. - 1 -1.2选题的目的及意义....................................... - 1 - 第二章整体方案................................................ - 2 - 第三章硬件系统设计............................................ - 3 -3.1 系统的组成及实现功能................................... - 3 -3.2 硬件系统设计思想....................................... - 3 -3.3 硬件电路方案及电路原理设计 ............................ - 3 -3.4 相关电路介绍........................................... - 4 -3.4.1 核心电路芯片TMS320VC5402...................... - 4 -3.4.2 D/A 转换器TLC7528............................. - 10 -3.4.3 电源电路和晶振电路 ............................. - 14 - 第四章软件系统设计........................................... - 17 -4.1 ICETEK—B2.0说明............................. - 17 -4.2 三角波的设计方案..................................... - 18 - 4.3 正弦波的设计方案...................................... - 21 - 4.4 软件系统.............................................. - 25 - 第五章总结展望............................................... - 28 - 结束语........................................................ - 29 -致谢......................................................... - 30 - 参考文献...................................................... - 31 - 附录......................................................... - 32 -第一章绪论1.1选题的背景信号发生器,主要作为激励信号或仿真信号,广泛应用于电子设计、生物医疗、环保、机械运动、新型材料等各个领域。
基于Matlab/DSP Builder的正弦信号发生器设计引言近年来随着通信技术的不断发展,信号的正确传输显得日益重要,也就是说要有一个可靠的能产生稳定确信号的发生器,基于Matlab/DSP Builder的正弦信号发生器是利用Matlab/DSP Builder的模块进行的模快化设计,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了、易懂、易学。
使硬件在软件的控制下协调运作。
DSP Builder可以帮助设计者完成基于FPGA的DSP系统设计设计,除了图形化的系统建模外,还可以完成及大部分的设计过程和仿真,直至将设计文件下载到DSP 开发板上。
此次实验的目的就是将两者的优势有机的结合在一起,利用DSP的优势开发正弦信号发生器。
在设计中主要采用DSP Builder库中的模块进行系统的模型设计,然后再进行Simulink仿真。
1.设计思想1.1 DSP Builder特点DSP Builder系统级(或算法级设计工具,它架构在多个软件工具之上,并把系统级(算法仿真建模和RTL(硬件实现两个领域的设计工具连接起来,最大程度的发挥了两种工具的优势。
DSP Builder依赖于MathWorks公司的数学分析工具Matlab/Simulink,可以在Simulink中进行图形化设计和仿真,同时又通过Signal Compilder把Matlab/Simulink的设计文件(.mdl转换成相应的硬件描述语言VHDL 设计文件(.vhd,以及用于控制和编译的tcl脚本。
而对后者的处理可以用Quartus II 来实现。
1.2 QuartusII特点QuartusII提供了完整的多平台设计环境,能满足各种特定设计的需要,是单芯片可编程系统(SOPC设计的综合性环境和SOPC开发的基本设计工具,并且为Altera DSP开发包进行系统模型设计提供了集成综合环境。
QuartusII完全支持VHDL的设计流程,其内部嵌有VHDL逻辑综合器。