DSP
- 格式：doc
- 大小：5.82 MB
- 文档页数：26
实验一 常用指令实验
一、 实验目的
1、 了解DSP开发系统的组成和结构；
2、 熟悉DSP开发系统的连接；
3、 熟悉DSP的开发界面；
4、 熟悉C54X系列的寻址系统；
5、 熟悉常用C54X系列指令的用法。
二、 实验设备
计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。
三、 实验步骤与内容
1、 系统连接
进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：
2、 上电复位
在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。
3、 运行CCS程序
待计算机启动成功后，实验箱220V电源置“ON”，实验箱上电，启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。
注：如在此出现问题，可能是系统没有正常复位或连接错误，应重新检查系统硬件并复
位；也可能是软件安装或设置有问题，应尝试调整软件系统设置，具体仿真器和仿真
软件CCS的应用方法参见第四章。
●成功运行程序后，首先应熟悉CCS的用户界面
●学会CCS环境下程序编写、调试、编译、装载，学习如何使用观察窗口等。
4、 修改样例程序，尝试DSP其他的指令。
注： 实验系统连接及CCS相关设置是以后所有实验的基础，在以下实验中这部分内容将不再复述。
5、 填写实验报告。
6、样例程序实验操作说明 PCI/USB/EPP
接口 JTAG接口
计 算
机 仿 真 器 用户
开发板 启动CCS 2.0，并加载“exp01.out”；
加载完毕，单击“Run”运行程序；
实验结果：可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF灯停止闪烁，如再单击“Run”，则“XF”灯又开始闪烁；
关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp01.pjt”，双击“Source”，双击“exp01.asm”可查看源程序。
实验二 数字波形产生
一、 实验目的
1． 了解数字波形产生的基本原理；
2． 学习用C54x DSP芯片产生正弦信号的基本方法和步骤；
3． 加深对DSP MCBSP多通道缓冲串口的理解。
二、 实验设备
计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器。
三、 基础理论
数字波形信号发生器是利用微处理器芯片，通过软件编程和D/A转换，产生所需要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，经常会用到数字正弦波发生器。
一般情况，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，表就很大，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，而且精度高。
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：
))))9821(7621(5421(3221(!99!77!55!33sinxxxxxxxxxx
))))8721(6521(4321(221!88!66!44!221cosxxxxxxxx
其中，x为的弧度值。
本实验用泰勒级数展开法产生一正弦波，并通过D/A转换输出。
四、 实验步骤和内容
1． 连接好DSP开发系统，运行CCS软件；
2． 将示波器探头和输出测试点JAD4的AD50_DAout相连；
3． 调入样例程序，按下F5全速运行程序，在示波器可观察到产生的正弦波；
4．填写实验报告。
5．样例程序实验操作说明
启动CCS 2.0，用Project/Open打开exp10目录下“exp10.pjt”；双击“exp10.pjt”及“Source”可查看各源程序；
加载“exp10.out”后；在“exp10.c”程序中，“InitC5402( )”处设置断点；
单击“Run”，程序运行到断点处停止； 用View / Graph / Time/Frequency打开一个图形观察窗口，以观察利用泰勒级数产生的波形；设置观察变量y，长度2000，32位浮点型数值；
调整图形观察窗口，观察产生波形；
单击“Run”继续运行程序，在JAD4的AD50_DAout，用示波器可观测到产生的正弦波波形；
单击“Halt”暂停程序运行，示波器上正弦波消失；
在“exp10.c”程序中，N值为产生正弦信号一个周期的点数，产生的正弦信号的频率与N数值大小及D/A转换频率DAf有关，产生正弦波信号频率f的计算公式为：
NffDA
尝试修改“exp10.c”程序中N值，“Rebuild”及“Load”后， 单击“Run”运行程序，观察产生信号频率变化；
关闭“exp10.pjt”工程文件；关闭所有窗口，本实验完毕。
六、实验说明
本实验样例程序中，采用泰勒级数展开法，计算-~的sin值，来构造正弦波信号，计算点数为2000点；然后，经过取整处理后，经TLC320AD50 D/A变换后输出。
实验三 卷积（Convolve）算法实验
一 实验目的
1． 了解卷积算法的原理；
2． 掌握TMS320程序的编译和调试方法；
3． 掌握在CCS环境下，编写和调试程序的方法。
二 实验设备
计算机，CCS 2.0 版软件，DSP仿真器，实验箱。
三 实验原理
卷积的基本原理。
四 实验步骤
1． 熟悉卷积的基本原理；
2． 阅读所提供的样例实验程序；
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． 本实验所提供的样例子程序操作说明
启动CCS 2.0，用Project/Open打开“convolve.pjt”工程文件；
双击“convolve.pjt”及 “Source”可查看源程序；并加载“convolve.out”；
在程序最后“i = 0”处，设置断点；
单击“Run”运行程序，程序运行到断点处停止；
用View / Graph / Time/Frequency打开图形观察窗口；
设置观察图形窗口变量及参数；采用双踪观察两路输入变量Input及Impulse的波形，波形长度为80，数值类型为32位浮点型；
再打开一个图形观察窗口，以观察卷积结果波形；该观察窗口的参数设置为：变量为Output，长度为159，数据类型为32位浮点数；
调整观察窗口，观察两路输入波形和卷积结果波形；
关闭“convolve.pjt”工程文件，关闭各窗口，实验结束。
五 思考题
1． 尝试对数据长度、输入波形进行调整，运行程序，观察结果。
2． 如果要修改数据的类型，该如何修改该程序。
六 实验报告要求
1． 简述实验原理及目的；
2． 总结在使用CCS中遇到的问题；
3． 分析样例中的算法的实现方法。
七 Convolve子程序
时域表达式： 1,,1,0,0Lnmnxmhnynm
程序参数说明：
void Convolveok( Input, Impulse, Output, Length)
两序列卷积子程序；
Input：原始输入数据序列，浮点型，长度80；
Impulse：冲击响应序列，浮点型，长度80；
Output：卷积输出结果序列，浮点型，长度159；
Length：参与卷积运算的两输入序列长度；
子程序流程图： 开始k<=Length1-1Output[k]=Output[k]+x[k-i]*y[i],i++i<=pp++,p<=Length1-1k++Output[k]=Output[k]+x[Length1-1-i]*y[Length1-1-p+i],i++k>Length1-1k<=Length1-1i<=pp-1p=Length1-2ENDYYYNNNN
实验四 快速傅立叶变换（FFT）算法实验
一． 实验目的
1． 加深对DFT算法原理和基本性质的理解；
2． 熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用；
3． 学习用FFT对连续信号和时域信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT。
二． 实验设备
计算机，CCS 2.0 版软件，实验箱，DSP仿真器，短接块，导线。
三． 基本原理
1． 离散傅立叶变换DFT的定义：将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域的采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简称DFT。
2． FFT是DFT的一种快速算法，将DFT的N2步运算减少为（N/2）log2N步，极大的提高了运算的速度。
3． 旋转因子的变化规律。
4． 蝶形运算规律。
5． 基2FFT算法。
四． 实验步骤
1． 复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容；
2． 复习FFT算法原理与编程思想，并对照DIT-FFT运算流程图和程序框图，了解本实验提供的FFT子程序；
3． 阅读本实验所提供的样例子程序；
4． 运行CCS软件，对样例程序进行跟踪，分析结果；记录必要的参数。
5． 填写实验报告。
6． 提供样例程序实验操作说明
1）实验前准备
在模拟信号产生单元中，一路信号源产生低频正弦波信号（S1置“L”），另一路信号源产生高频正弦波信号（S11置“H”），检查模拟信号输出端口“A”“B”应断开；
实验箱上电，用示波器分别观测out1和out2输出的模拟信号，调节电位器SPR1、SPR2（out1输出信号的频率调节和幅值调节）和电位器SPR11、SPR12（out2输出信号的频率调节和幅值调节），直至满意为止；
本样例实验程序建议：低频正弦波信号为100Hz/1V；
高频正弦波信号为6KHz/1V；
实验箱掉电，做以下连接和检查：
