2022年DSP实验教案.pdf

课 程 教 案课程名称：DSP 技术实验任课教师：成利香所属系部：电气与信息工程学院教学班级：电子 1103， 通信 1101教学时间：20132014 学年第2 学期湖 南 工 学 院精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 课程基本信息课程名称DSP 技术实验课程代码总计： 16 学时讲课：学时实验： 16学时上机：学时课程设计：周学分类别必修课（）选修课（） 理论课（）实验课（）任课教师成利香职称讲师授课对象专业班级：电子 1103 ，通信 1101共 2 个班课程简介（不超过1000字）“DSP 技术实验”是电子信息专业本科生的一门必修的实验课，通过本课程的学习，让学生深入了解tms320vc54X组成、工作原理及应用技术。实验平台选用tms320vc5416做为主处理器，介绍了DSP 的通用开发环境CCS5000 ，让学生通过调试简单的示例程序来学习DSP 的开发，并通过外围的I/O 扩展以及定时器和中断系统让学生对硬件做一些基本的了解。要求学生在学完本课程以后，具有阅读各类DSP 技术资料的自学能力和进行DSP应用系统设计的开发能力，并为其它后续课程奠定数字信号处理基础。1. 实验一：熟悉CCS 开发环境。掌握CCS 5000 的安装、 设置以及启动。 掌握打开、创建和管理一个工程；掌握工程的编辑、装载和编辑环境的设置；了解工程文件系统的组成。2. 实验五： DSP 时钟和定时器。掌握54X 系列 DSP 内部时钟和定时器的工作原理和应用。中断系统掌握54X 系列 DSP 中断系统的工作原理和应用。4.发光二极管实验了解 I/O 访问方式。熟练掌握DSP 的各种指令。编写调试发光二管流水灯程序。5. 液晶显示实验进一步掌握I/O 读写方式。掌握DSP 控制图形 LCD 显示方法6.直流电机控制实验要求学生掌握采用DSP 的PWM 输出；进一步熟悉DSP 的特征引脚功能；掌握DSP 对直流电机的控制原理；7. 快速傅立叶变换实验。掌握计算FFT 的计算机实现方法.分析时域离散信号、系统和系统响应8. FIIR 滤波器实验掌握FIR 滤波器的基本原理和实现方法熟悉DSP 编程技巧学生在完成每个实验项目后，要求认真撰写包括实验名称、目的要求、设计步骤、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 实验电路、实验结果及实验结果分析、总结与讨论等内容的实验报告，并鼓励学生在报告中发表自己的独到见解和所做的实验创新。教师将根据学生实验过程中的综合表现和对实验报告的批阅情况，对学生的实验成绩进行认真评定。该课程以考查方式对学生的实验成绩进行考核。基本教材和主要参考资料教材：TMS320C54XDSP原理及应用（第二版）乔瑞萍等编著参考书1 电子工业出版社赵红怡编著2003 年 6 月第一版2TMS320C54x DSP应用程序设计与开发刘益成编著北京航空航天大学出版社2002 年 5 月出湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 一 基础实验： CCS 的使用与简单应用程序的调试实验目的1. 熟悉CCS 集成开发环境，掌握工程的生成方法；2. 熟悉SEED-DEC5416 实验环境；3. 掌握CCS 集成开发环境的调试方法；实验内容1. DSP 源文件的建立；2. DSP 程序工程文件的建立；3. 学习使用 CCS 集成开发工具的调试工具；实验知识背景CCS 简介提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具，它便于实时、嵌入式信号处理程序的编制和测试，它能够加速开发进程，提高工作效率。CCS 提供了基本的代码生成工具，它们具有一系列的调试、分析能力。CCS 支持如下所示的开发周期的所有阶段。CCS 简介提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具，它便于实时、嵌入式信号处理程序的编制和测试，它能够加速开发进程，提高工作效率。CCS 提供了基本的代码生成工具，它们具有一系列的调试、分析能力。CCS 支持如下所示的开发周期的所有阶段。湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 窗口介绍CCS 常用文件介绍使用 CCS 时，经常遇见下述扩展名文件：1. : CCS 使用的工程文件2. : C 程序源文件3. : 汇编程序源文件4. : C 程序的头文件，包含DSP/BIOS API 模块的头文件5. : 库文件6. : 连接命令文件7. : 由源文件编译或汇编而得的目标文件8. : （经完整的编译、汇编以及连接的）可执行文件9. : 存储环境设置信息的工作区文件保存配置文件时将产生下列文件：1. : 连接器命令文件2. : 汇编头文件3. : 汇编源文件湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - - CCS 常用指令简介1设置断点。将光标放置在需要设置断点的程序行前，选择DebugBreakpoints ， 即完成可一个断点的设置。2CCS 提供 3 种方法复位目标板1) Reset DSP：Debug Reset D，初始化所有的寄存器内容并暂停运行中的程序。使用此命令后，要重新装载.out 文 件后，在执行程序。2) Restart：Debug Restart ，将 PC 值恢复到当前载入程序的入口地址。3) Go main：Debug Go main ，将程序运行到主程序的入口处暂停。3CCS 提供 4 种执行操作1) 执行执行：Debug Run ，程序运行直到遇到断点为止。2) 暂停执行：Debug Halt ，程序停止运行。3) 动画执行：Debug Animate，用户反复运行程序，直到遇到断点为止。4) 自由执行：Debug Run Free ，禁止所有断点运行程序。4CCS 提供4 种单步执行操作1) 单步进入： Debug step into ，快捷键F8，当调试语句不是基本的汇编指令时，此操作进入语句内部。2) 单步执行： Debug step Over ，此命令将函数或子函数当作一条语句执行，不进入内部调试。3) 单步跳出： Debug step Out ，此命令作用为从子程序中跳出4) 执行到光标处：Debug Run to Cursor，快捷键crtl+F10 ，此命令作用为将程序运行到光标处。5内存、寄存器与变量的操作1) 查看变量使用view Watch Window 命令2) 查看寄存器使用view Registers CPU Registers 命令3) 查看内存使用view memory 命令湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 6Graph 的设置即图形显示1) 选择 View Graph Time/Frequency 。2) 在弹出的 Graph Property Dialog 对话窗中，将 Graph Title，Start Address，Acquisition Buffer Size ，Display Data Size ，DSP Data Type 等的属性可改变为如下图所示（也可根据具体需要设置属性）。向下滚动右侧的滚动条或调整dialog 框的大小可看到所有的属性。实验步骤1）. 将 DSP 仿真器与计算机连接好；2）. 将 DSP 仿真器的JTAG 插头与SEED-DEC5416 单元的J1 相连接；3） . 启 动 计 算 机 ， 当 计 算 机 启 动 后 ， 打 开SEED-DTK_DBD 的 电 源 。 观 察SEED-DTK-IO1 单元的 5V， 15V，15V 的电源指示灯，SEED_DEC5416 的D2 以及 SEED-DSK2812 的 D2 是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源。4）. 双击图标进入CCS 环境。下面按照原文件、工程文件以及编译条件的设置来分别介绍一下CCS 的使用。创建源文件1） 打开CCS 选择File New Source File 命令2） 编写源代码并保存3） 保存源程序名为，选择File Save 4） 创建其他源程序（如.cmd）可重复上述步骤。创建工程文件1. 打开CCS，点击Project-New, 创建一个新工程，其中工程名及路径可任意指定2. 弹出如下对话框：3. 在 Project 中填入工程名，Location 中输入工程路径；其余按照默认选项，点击完成即可完成工程创建。4 点击Project 选择add files to project, 添加工程所需文件。湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 5. 在弹出的对话框中的下拉菜单中分别选择.c 点击打开，即可添加源程序添加到工程中。6. 同样的方法可以添加文件、 到工程中；在下面窗口中可以看到、 、 文件已经加到工程文件中。7. 以下操作可使您对工程中的文件进行打开、删除、查看属性等操作设置编译与连接选项1 点击 Project 选择 Build Opitions 2 在弹出的对话框中设置相应的编译参数，一般情况下，按默认值就可以；3 在弹出的对话框中选择连接的参数设置，设置输出文件名，堆栈的大小以及初始化的方式。工程编译与调试1 点击 ProjectBuildall ，对工程进行编译，如正确则生成out 文件；若是修改程序，可以使用Project Build 命令，进行编译连接，它只对修改部分做编译连接工作。可节省编译与连接的时间。编译通过，生成.out 文件。2 点击 Fileloadprogram，在弹出的对话框中载入debug 文件夹下的.out 可执行文件。3 装载完毕4点击 debug Go Main 回到 C 程序的入口5 打开 File Workspace Save Workspace 保存调试环境，以便下次调试时不需要重新进行设置。只要File Workspace LoadWorkspace 即可恢复当前设置完成简单应用程序的调试记录实验结果完成实验报告：湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 二. 发光二极管显示实验实验目的1.熟悉 SZ-D SPF 开发教学平台的使用; 2.掌握 D SP 对 I/O I I 的访问方式 ; 3.熟悉 C 语言程序设。实验设备计算机 ; DsP 硬件仿真器 ; S Z-D SPF 开发教学平台。实验硬件设置在做实验之前，需要接通该实验所需的硬件电路，本实验为:先将实验箱上的电源开关“MS2,MS3 和MS4 ”按下，再将机箱右侧的船型开关往I”方向打开电源;SZ-5416 主控模块上的 J7， J9， J4， J16 短接 ;在“设置模块”中将“A 和C”设置为“ 1。然后开始做实验，注意在做D SP实验时一开始按了SZ-5416 主控模块上的K1 硬件复位后，程序运行中不要再按复位键，以免实验由于D SP 复位而失败。实验原理DSP 处理器 TMS320VC5416的 64K 字 I/O 空间必须通过外加缓冲或锁存电路，配合外部 I/O 读写控制时一序构成片外外设的控制电路。所以木实验中采用CPLD （CEPM7128)和锁存器 (在 XC95216 中已设计好 )给 D SP扩展了一个I/O 口，来完成D SP 对 I/O 口的访问。本实验程序主要是实现将数据往一个I/O 端口送，从而显示一种状态，来验证D SP对I/O 口的访问， 实验中是由DSP 直接编程， 往发光二极管的I/O 口端地址C002h 送数， 通过观察发光二极管的变化，来验证其正确性。硬件原理图请参考“SZ-LK板”的说明，逻辑关系请参考第二章逻辑分析5416 部分，数据流程请参考第五章中的发光二极管。湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 程序设计及步骤：1.程序设计流图如下：2.完成源程序和连接命令文件的编写3.编译连接生成可执行文件4.下载并记录实验结果实验思考1、如何设置DP, SP值，以及DP, SP在程序中所起的作用是什么2、如何理解、设置I/O 等待寄存器湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 三. 设计实验按键中断显示实验实验目的1了解 D SP 外部中断的使用，中断服务程序的设计方法; 2掌握 DSP 中断向量表的划分。实验设备计算机 ; DSP 硬件仿真器 ; SZ-DSPF 开发教学平台。实验硬件设置做实验之前，需要接通该实验所需的硬件电路，木实验为:先将实验箱上的电源开关“MS2,MS3 和MS4 ”按下，再将机箱右侧的船型开关往I”方向打开电源;SZ-5416 的主控模块上的J7， J9， J4，J16 短接 ;在“设置模块”中将“A和C”设置为“ 1。然后开始做实验，注意在做D SP实验时一开始按了SZ-5416 的主控模块上的K1 硬件复位后，程序运行中不要再按复位键，以免实验由十D SP 复位而失败。实验原理及说明本实验采用键盘中断，当有键按下时一给DSP 一个中断信号（INT2 ） DSP 通过此 I/O端口地址 COOlh 读键值， 在读取键值后由数码管显T 出来。硬件原理图请参考“SZ-LK 板”的说明，逻辑关系请参考第二章逻辑分析5416 部分，数据流程请参考第五章中的数码管和按键。中断标志寄存器(IFR ，中断屏蔽寄存器(IMR) 。实验步骤及结果本实验是一个测试键盘的实验，运行程序依次按键1-8，数码管依次显T 7-0，中间键一一对应，任意按一键，其对应的数码管显不相应的数字。步骤 : 1启动 CCS 编写实验程序代码(可参考随机光盘中的例程alldsp4h2keptest，进行编译并加载到 DSP 中。2采用单步运行或执行到光标处，或全速运行。观察其结果。(具体请参考实验一) 湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 实验程序框图完成实验报告及实验思考1. 分析下例指令的特点POPD, POPM, PSHD PUSHM 2. 分析中断管理流程及中断向量表的特点。湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 湖南工学院教案用纸p四、 定 时 器 实 验实 验 目 的1. 了 解DSP 汇 编 程 序 的 构 成 ；2. 了 解DSP 程 序 各 段 的 含 义 ；3. 熟 悉 在 汇 编 条 件 下 如 何 编 写 中 断 服 务 程 序 ；4. 了 解 串 行 通 讯 的 过 程5. 掌 握 长 时 间 间 隔 的 定 时 器 的 处 理 。6. 掌 握 片 内 外 设 的 设 置 方 法 。实 验 内 容1. DSP 的 初 始 设 置 ；2. DSP 中 断 向 量 表 的 建 立 ；3. 定 时 中 断 的 编 写 ；4. 查 询 方 式 异 步 串 口 程 序 的 编 写 。实 验 要 求能 够 掌 据 汇 编 语 言 的 程 序 结 构 。正 确 进 行 异 步 串 口 的 通 讯 与 定 时 器 的 设 置 。能 够 与 系 统 正 确 通 讯 。 通 过LCD 与 键 盘 可 以 控 制 定 时 器 的 运 行 。实 验 程 序 功 能 与 结 构 说 明精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 湖南工学院教案用纸p. 实 验 步 骤首 先 将 光 盘 下03. Examples of Program 04. SEED_DTK-DBD 调 试 实 验 程序 目 录 下 的CCS-Timer 的 文 件 夹 拷 贝 到D： 盘 根 目 录 下 。1. 将DSP 仿 真 器 与 计 算 机 连 接 好 ；2. 将DSP 仿 真 器 的JTAG 插 头 与SEED-DEC5416 单 元 的J1 相 连 接 ；3. 启 动 计 算 机 ， 当 计 算 机 启 动 后 ， 打 开SEED-DTK_DBD 的 电 源 。 观 察SEED-DTK-IO1 单 元 的 5V， ， 15V ， 15V 的 电 源 指 示 灯 ，SEED_DEC5416 的D2 以 及SEED-DSK2812 的D2 是 否 均 亮 ； 若 有 不 亮 的 ，请 断 开 电 源 ， 检 查 电 源 。4. 打 开CCS， 进 入CCS 的 操 作 环 境 。5. 装 入工 程 文 件 ， 添 加文 件 。6. 装 载 程 序， 进 行 调 试 。7. 在 程 序 的 第101 行“ i=i+1;”处 设 置 断点 。8. 运 行 程 序 ， 程 序 会 停 在 断 点 处 ， 表 明 已进 入 定 时 器 中 断 。 继 续 运 行 程 序 ，程 序 每 次 都 会 停 在 断 点 处 。 实 验 者 可 根 据 自己 的 需 要 改 变 周 期 寄 存 器 的值 ， 从 而 控 制 每 次 进 中 断 的 时 间 。思 考 题理 解DSP 程 序 的 编 写 过 程 ， 如 何 编 写 中 断 程 序精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 五 、液 晶 显 示实 验实 验 目 的了 解 工 作 原 理 ，熟 悉 DSP 和 外 围 器 件 的 链 接 和 操 作 。学 习 DSP 控 制 液 晶 显 示 汉 子 和 图 像 的 程 序 设 计实 验 设 备计 算 机 ， 仿 真 器 ， DSP 开 发 平 台实 验 硬 件 设 置做 实 验 之 前 ， 需 要 接 通 该 实 验 所 需 的 硬 件 电 路 ， 实 验 操 作 ： 先 将 实 验 箱上 的 电 源 开 关“ MS2” 、 “ MS3”和“ MS4”按 下 ，再 将 机 箱 右 侧 的 船 型 开 关 往“ I ”的 方 向 打 开 电 源 ， SZ 5416 主 控 模 块 上 的 J7 ， J9 ， J4 ， J16 短 接 ， 在 “ 设 置模 块 ” 中 将 “ A” 和 “ C” 设 置 为 “ 1” ， 然 后 开 始 做 实 验 ， 注 意 在 做 DSP 实 验时 按 过 了 复 位 键 后 ， 程 序 运 行 时 不 要 再 按 复 位 键 ， 以 免 实 验 由 于DSP 复 位 而失 败 。实 验 原 理本 液 晶 显 示 屏 是 一 种 图 形 点 阵 液 晶 显 示 器 ， 它 主 要 由 行 驱 动 器 / 列 驱 动 器及 128X64 全 点 阵 液 晶 显 示 器 组 成 ， 可 完 成 图 形 显 示 ， 也 可 以 显 示 8X4 个 （ 16X16点 阵 ） 汉 字 。 对 于 液 晶 显 示 屏 的 控 制 可 以 分 为 几 种 状 态 来 控 制 ， 具 体 详 细 资料 请 参 阅 随 机 光 盘 资 料 中 的 液 晶 显 示 屏 资 料 。根 据 液 晶 显 示 原 理 ， 我 们 可 以 用 DSP 的 I/O方 式 对 液 晶 显 示 屏 进 行 控 制 ，CPLD （ EPM7128 ）利 用 DSP 的 控 制 线 IOSTRB 和 地 址 线 经 逻 辑 组 合 扩 展 I/O口 ，并 给 出 液 晶 显 示 需 要 的 几 种 状 态 来 控 制 ， 这 样 DSP 就 只 要 采 用I/O访 问 方 式就 能 对 液 晶 显 示 屏 读 写 控 制 和 寄 存 器 控 制 等 来 完 成 显 示 的 功 能 ， 具 体 详 细 资料 请 参 阅 随 机 光 盘 资 料 中 的 “ SZ LK 板 ” 的 说 明 ， 逻 辑 关 系 参 考 第 二 章 逻 辑分 析 5416 部 分 ， 数 据 流 程 请 参 考 第 五 章 中 的 LCD。实 验 步 骤 实 验本 实 验 是 一 个 液 晶 的 测 试 实 验 ， 运 行 程 序 即 可 在 液 晶 屏 中 看 到 一 个 小 熊 猫 。步 骤 ：1、启 动 CCS， 编 写 实 验 程 序 代 码 （ 可 参 考 随 机 光 盘 中 的 例 程 ） ， 进 行 编 译并 加 载 到 DSP 中 。2、采 用 单 步 运 行 或 执 行 到 光 标 处 ， 或 全 速 运 行 。 观 察 其 结 果 。 （ 具 体 方 法请 参 考 实 验 一 ）实 验 思 考1尝 试 调 入 其 他 数 据 ， 显 示 不 同 的 图 像 和 文 字2思 考 如 何 显 示 一 段 连 续 的 动 态 图 像精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 湖南工学院教案用纸p六、 直 流 电 机 实 验实 验 目 的 ：了 解 直 流 电 机 及 电 开 关 的 工 作 原 理 。学 习 DSP 用 I/o方 式 对 直 流 电 机 控 制及 测 速 的 编 程 方 式实 验 设 备计 算 机 ， 仿 真 器 ， DSP 开 发 平 台实 验 原 理通 常 直 流 电 机 由 一 串 脉 冲 控 制 ， 通 过 调 节 脉 冲 的 电 平 方 向 及 脉 冲 宽 度 可 以 使得 电 机 正 转 、 反 转 、 加 速 、 减 速 和 停 转 。 直 流 电 机 转 动 的 基 本 原 理 ： 转 动 的方 向 由 电 压 控 制 ， 电 压 是 正 时 则 电 机 就 正 转 ， 电 压 我 负 时 则 电 机 就 反 转 ， 如下 图 所 示 ：本 实 验 是 通 过 DSP 的 I/O方 式 来 控 制 电 机 的 运 转 ， 这 里 采 用 CPLD（ EMP7128 ）给DSP 扩 展 了 一 个 I/O口 ，来 完 成 对 步 进 电 机 的 控 制 。在DSP 的I/O方 式 下 ， 将 DSP 的 数 据 经 过 电 平 转 换 的 低 两 位 数 据 线 D1、 D0 送 往 直 流 电机 模 块 的 锁 存 器 ， 信 号 再 经 过 隔 离 和 驱 动 后 对 直 流 电 机 控 制 。 DSP 对 步 进 电控 制 的 I/O访 问 一 址 是 C004H ， 其 硬 件 的 原 理 图 请 参 考 “ 电 机 模 块 ” 的 说 明 ，逻 辑 关 系 请 参 考 第 二 章 逻 辑 分 析 5416 部 分 ，数 据 应 和 请 参 考 第 五 章 中 的 电 机部 分 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 实 验 步 骤 ：本 实 验 是 一 个 闭 环 直 流 电 机 测 速 的 实 验 ， 可 在 液 晶 屏 上 看 速 度 值 。实 验 按 键 功 能 ：按 键 1 是 停 止 ， 指 示 灯 熄 灭 ；按 键 2 是 正 转 ， 右 边 指 示 灯 亮 ；按 键 3 是 反 转 ， 左 边 指 示 灯 亮 ；按 SZ 5416EVM 板 上 复 位 键 要 也 可 停 止 电 机 运 转 。做 实 验 时 ， 先 让 电 机 转 起 来 ， 记 住 其 显 示 速 度 值 ， 然 后 用 手 轻 轻 的 接 触 转 盘边 沿 ， 观 察 速 度 变 化 。 （ 注 意 ： 不 要 加 太 大 的 负 载 ， 用 时 不 要 太 久 ）步 骤 ：1、 启 动 CCS，编 写 实 验 程 序 代 码（ 可 参 考 随 机 光 盘 中 的 例 程 H4motor）, 进 行编 译 并 加 载 到 DSP 中 。2、 采 用 单 步 运 行 或 执 行 到 光 标 处 ， 或 全 速 云 雾 。 观 察 其 结 果 。实 验 程 序 框 图实 验 思 考编 写 程 序 ： 用 键 盘 预 先 设 置 要 求 的 转 速 ， 再 使 电 机 旋 转 ， 其 转 速 是 否 基 本 与设 置 的 值 相 同精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 湖南工学院教案用纸p七 、 快 速 傅 立 叶 变 换 (FFT) 实 验 目 的(1) 了 解FFT 的 原 理 ；(2) 了 解 使 用Matlab 语 言 实 现FFT 的 方 法 ；(3) 了 解 在DSP 中FFT 的 设 计 及 编 程 方 法 ；(4) 熟 悉 对FFT 的 调 试 方 法 ；实 验 内 容本 试 验 要 求 使 用FFT 变 换 求 一 个 时 域 信 号 的 频 域 特 性 ， 并 从 这 个 频 域 特性 求 出 该 信 号 的 频 率 值 。使 用Matlab 语 言 实 现 对FFT 算 法 的 仿 真 ， 然 后使 用DSP 汇 编 语 言 实 现 对FFT 的DSP 编 程 。实 验 原 理参 照 教 科 书N 点DFT 所 需 要 的 乘 法 次 数 ， 而 乘 数2 代 表 必 须 完 成 两 个DFT。 上 述处 理 方 法 可 以 反 复 使 用 ，即（N/2 ）点 的DFT 计 算 也 可 以 化 成 两 个（ N/4 ）点DFT（ 假 定N/2 为偶 数 ） ，从 而 又 少 作 一 半 乘 法 。使 用 这 种 方 法 ，在 组 合 输 入 和 拆 散 输 出 的 操 作中 ，FFT 的 运 算 量 减 半 。这 样 ，利 用 实 数FFT 算 法 来 计 算 实 输 入 序 列 的DFT 的速 度 几乎 是 一 般 复FFT 算 法 的 两 倍 。FFT 的DSP 编 程从 上 面 FFT 实 现 的 过 程 可 以 看 出 ， 其 实 现 步 骤 主 要 有 以 下 四 步 ：（ 1）将 输 入 序 列 压 缩 和 位 倒 序 。（ 2）N 点 的 复 数FFT 。（ 3）奇 数 号 部 分 和 偶 数 号 部 分 分 离 。（ 4）产 生 最 后 的 输 出 数 据程 序 可 以 参 考 指 导 书CCS 使 用 步 骤1 打 开CCS， 新 建 立 一 工 程 文 件。2 将 汇 编 源 文 件 、 中 断 向 量 表 和 链 接 命 令 文 件添 加 到中 。3在project 菜 单 下 选 择build options 选 项 ，选 取Linker 选 项 , 调整 为-q -c -m.Debug -o.Debug -w x。 点 击 编 译 ， 链 接 图湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 标 ， 通 过 后 生 成文 件 和文 件 ， 其 余 选 项 可 默 认 。4 在file 菜 单 下 ， 选 择load program 选 项 ， 将 生 成 的文 件 装 载到DSP 中 。5运 行 程 序 ，在view 菜 单 下 选 择watch window 选 项 来 观 测 变 量 值 。6可 以 在view 菜 单 下 选 择graph/time frequence， 弹 出 如 下 对 话 框 。按 照 要 求 ，设 置 好 相 应 的 参 数 ，来 观 测 信 号 输 入 和 经FFT 变 换 后 输 出 数 据 的波 形 。7 具 体 调 试 执 行 程 序 时 ， 可 使 用 断 点 ， 单 步 执 行 等 方 式 。实 验 结 果1. 程 序 运 行 起 始 地 址 为3000H ， 输 入 的 数 据 在 数 据 空 间 地 址 为1400H ，长 度为400H ， 输 出 的 功 率 谱 在 数 据 空 间 地 址1800H ， 长 度 为400H 。2. 描 述 程 序 运 行 前 的 输 入 数 据 的 时 域 图 和 频 域 图思 考 题分 析 输 入 、 输 出 信 号 的 频 率 成 分 ， 说 明 这 一 结 果 的 原 因湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 八. 综合性实验FIR 滤波器的设计实验目的1. 了解 F 工 R 滤波器的原理及使用方法; 2. 了解使用 Matlab 语言设计F 工 RR 滤波器的方法 ; 3. 了解 DSP 对 F工 R 滤波器的设计及编程方法; 4熟悉对 F 工 R 滤波器的调试方法; 实验内容本试验要求设计滤波器采样频率为1000hz,截 n 频率 300hz 的低通滤波器。设计F 工 R滤波器实现上面要求。输入信号频率合成信号，目的是通过我们设计的滤波器将高频信号滤掉，余下低频的信号成分，达到滤波的效果。8. 3 实验原理一个线性位移不变系统的输出序列Y( 和输入序列X( 之间的关系， 应满足常系数线性差分方程 : 湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 22 页 - - - - - - - - - - FIR 滤波器的单位冲激响应h(n)为有限长序列。若h(n)为实数，且满足偶对称或奇对称的条件，则FIR 滤波器具有线性相位特性。N偶数在数字滤波器中，FIR 滤波器具有如下几个主要特点: FIR 滤波器无反馈回路，是一种无条件稳定系统; FIR 滤波器可以设计成具有线性相位特性。本实验程序设计的就是一种偶对称的线性相位滤波器。程序算法实现采用循环缓冲区法。算法原理 : 在数据存储器中开辟一个N 个单元的缓冲区(滑窗 )，用来存放最新的N 个输入样本 ; 从最新样本开始取数; 读完最老样本后，输入最新样本来代替最老样本，而其他数据位置不变; 用 BK 寄存器对缓冲区进行间接寻址，使缓冲区地址首尾相邻。程序设计1.滤波器的 Matlab 编写 matlab 程序，语言设计生成F 工 R 滤波器系数后，附到DSP 汇编语言程序中。主程序如f=0 1; m=1 1 0 0 b=firls (36, f, m) freqz (b, 1, 512) b 二 b*2 15 2. 输入信号程序，文件名为firinput. 3. DSP 汇编语言程序设计。汇编源文件fir. asm，中断向量表vectoes. asm和链接命令文件fir. cmd 组成。8. 5 实验步骤1.打开 ccs，新建立一上程文件fir. Pjt. 2.将汇编源文件fir. asm、 中断向量表vectors. asm和链接命令文件fir. cmd 添加到 fir. pjt 中。3.在 project 菜单下选择build options 选项，选取Linker 选项，调整为-q -c m,. Debugf ir. Map, -o,. Debugf ir. out“-w 一 x。点击编译，链接图标，通过后生成 fir. out 文件和 f irr. map 文件，其余选项.丁默认。湖南工学院教案用纸p精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 4.在 file 菜单下，选择load program 选项，将生成的fir. out 文件装载到 DSP 中。5.运行程序，在 view 菜单下选择watch window 选项来观测变量值。 依次输入 input 和 output来观测输入输出变量值，这两个变量分别为滤波前的输入数据和滤波后输出数据的首地址。6.在 view 菜单下选择graph/time frequence, 弹出如下对话框。 按照要求， 设置好相应的参数，来观测输入和输出数据的波形。7.具体调试执行程序时，使用断点， 单步执行等方式。 v r.xm -or nmsuwr,rv;yxirxn 记录实验结果完成实验报告及思考题1.为什么要对matlab 程序生成的系数进行调整，即将浮点数转换成整数2.试改变输入的信号(保证一个频率在通带范围内，一个在通带范围外)，进行相应的数据调整，然后在CCS 底下观测看输入数据波形。3.进行滤波器系数的调整再进行相应滤波，然后在CCS 底下看输出数据波形情况有何变化。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - - -