Transcript DSP 技术实验课件

DSP技术实验课件
实验一 CCS基本操作实验
一、实验目的
1．熟悉DSP实验箱。
2．熟悉整个DSP软件开发流程。
3．熟悉如何使用DSP的USB仿真器配合CCS软件进行DSP
开发。
二、实验原理
本实验是个入门实验，主要是为了让用户了解如何利用本
实验系统配合DSP软件以及DSP的USB仿真器来完成代码
的开发、下载和验证。在本实验中，首先利用CCS软件创
建工程，并加入相应的DSP相关文件，然后对其进行编译、
下载、调试以及结果验证等。
三、实验步骤
1．将DSP的USB仿真器连接到实验系统的DSP模块上的
JTAG接口。
计算机
PCI/ISA/EPP
仿真器
JTAG接口
实验箱
2．系统上电后，将USB仿真器的USB连接线插入到计算器的
USB接口。
3．双击桌面上的CCS(CC5000)图标，开打CCS软件。
4．在CCS中创建一个工程—HelloWorld。
5．将实验系统配套光盘上实验例程中DS文件夹下面的实验
一（Exp1）中的HelloWorld.c、C54xx.h、vectors.asm、
rts.lib以及C54xx.cmd文件全部拷贝到刚刚创建的工程文件夹
下面。
实验二 发光二极管实验
一、实验目的
1．熟悉DSP开发教学平台的使用。
2．掌握DSP对I/O口的访问方式。
3．掌握C语言程序设计。
二、实验设备
计算机；仿真器；DSP实验箱
三、实验原理
TMS320VC5416对64KI/O空间的访问必须通过外加锁存电
路实现，本实验采用CPLD（EMP7128）和锁存器（构
造在XC95216内）给DSP扩展了一个I/O口，来完成了
DSP对I/O口的访问，其中，发光二极管的I/O端口地址为：
C002h,通过对此I/O口送相应的数据及调用延时子程序来
实现发光二极管的闪亮方式。
 四、实验步骤及结果
（1）启动CCS，编写程序代码；
（2）编译程序并加到DSP上；
（3）采用单步、执行到光标处、全速运行等调
试方式，观察运行结果及各变量的变化；
（4）实现发光二极管正反流水灯、全亮及全灭。
详细操作步骤请参照实验指导书。
五、思考
请尝试用汇编语言实现设计
实验三 硬件中断实验
一、实验目的
1、 了解DSP 外部中断的使用和中断服务程序的设计
方法。
2、 掌握DSP 中断向量表的划分，以及空间的保留。
3、 掌握DSP 与外设之间的数据通讯方法。
二、实验设备
计算机，DSP 硬件仿真器，DSP 综合实验箱，示波
器一台。
三、实验原理及要求：
其硬件连接原理图请参考第21页 键盘模块”，该实验
使学生掌握DSP 的中断、I/O 访问原理。
说明：
1、试验箱上对应的按键地址为：0xc001，键值如
下:(从右至左)
0xfe00，0xfd00，0xfb00，0xf700 ，
0xef00……0x7f00。
2、对应按键中断为硬件中断2。
3、数码显示地址为0xc000h,其中，数据线的高8位是
位码，低8位是段码
4、键号显示及对应的发光二极管点亮。
四、实验程序框图：
实验四 FIR滤波器实验
一、实验目的
1、掌握FIR滤波器的基本原理与设计方法；
2、掌握常用窗函数设计FIR滤波器的原理。
3、掌握MATLAB设计数字滤波器的方法。
4、掌握用C语言编写DSP程序的方法。
二、实验设备
计算机，DSP 硬件仿真器，DSP 综合实验箱，
示波器一台。
三、实验原理
 数字滤波是DSP的最基本的应用领域之一。
对于许多应用来说，数字滤波一般具有如下
的差分方程形式：
 式中，X(n)
为输入序列，Y(n)为输出序列，A
k和B k为滤波器系数，N是滤波器的阶数。若
式中所有的B k均为零，且通常把系数A k记
为h k, 则有：
要设计一个FIR滤波器就是要求出它的冲击响应系数
h(n)，设计方法主要有窗函数法和频率抽样法，本
实验要求掌握窗函数法，这也是最基本的方法。
理想的低通滤波器的频率响应Hd (w)是一个矩形，
这意味着它在时域上是无限长的序列，这在实际上
是不可能实现的。因此我们要采取某种方法截断
Hd(n)，可以用一个有限长度的窗函数序列w(n)与之
相乘。这个窗函数序列的形状和长度都会对最后系
统的频率响应特性产生影响，因此对窗函数的分析
和选择是设计FIR滤波器的关键问题所在。通过设
置参数可以得到加上窗后的冲击响应序列h(n)，并
且可以观察到其幅频响应图。
四、实验步骤
在CCS环境中新建本实验的工程，编写FIR滤
波器实现的DSP源程序编译并重建 .out 输出
文件，然后通过仿真器把执行代码下载到
DSP芯片中；具体实验步骤参照实验指导书
第82页。
实验五 数据存储器和程序存储器实验
一、实验目的
1.了解DSP内部数据存储器和程序存储器的结
构；
2.掌握DSP内部存储器和外部存储器的使用；
2.了解DSP的几种寻址方式。
二、实验设备
计算机，DSP 硬件仿真器，DSP 综合实验箱，
示波器一台。
三、实验原理
DSP有丰富的内部存储器，采用内部RAM时
需做如下设置：
（1）设置OVLY＝1,使片内的0080H-3FFFH既
映射在程序区，又映射在数据区；
（2）如果要在数据区访问片内的ROM区，应
设置DROM＝1；
使用这种工作方式，程序区和数据是重叠的，
用户在编程的时候要注意程序和数据区的划
分。
四、实验步骤：
通过CCS5000的DSP仿真器对DSP进行仿真，向
DSP外扩DRAM写入数据、读数据、数据块的移动，
其操作结果通过CCS5000仿真界面进行观察其正确
性。按以下实验步骤实现对外扩数据存储器进行数
据的存储、移动 ：
1、以Simulator方式启动CCS，打开项目文件，编译
程序，加载目标代码文件。
2、打开各个观察窗口，值得注意的是，本实验需要
打开三个内存窗口：Data页的0x2000(.data段)起始
处、Data页的0x3000(.stack段)起始处、以及
Program页的0x1f00起始处。
3、按照实验一的步骤设置断点，观察程序运
行时数据和程序存储器的变化。
具体实验步骤参照实验指导书第59页。
实验六 步进电机控制实验
一、实验目的
1．了解步进电机工作原理；
2．掌握DSP的I/O控制方法；
3．学习DSP对步进电机控制的程序设计方法。
二、实验设备
计算机；仿真器；DSP实验箱
三、实验原理
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，将经过电平转换
的低四位(D5-D2)的数据信号送往步进电机模块的
锁存器,信号经过隔离后驱动四相(A、B、C、D)步
进电机，步进电机控制口相对应地址为C005H。
四、实验步骤
1、先连接硬件电路：将实验箱的模块电源开关
“MS0”、“MS2”、“MS3”和“MS4”按下，将SZ5416D主控模块上的J7、J9、J4、J16短接。
2、按四相步进电机的相序，编写控制程序，要
求通过三个按键控制步进电机的启动/停止、
正转、反转功能。
3、在以上的功能增加两个控制按键，实现电机
的加速和减速功能。