DSP实验报告.docx
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DSP实验报告
[《DSP原理及应用》课程实验报告]
(软、硬件实验)
实验名称:
[《DSP原理及应用》实验]
专业班级:
[]
学生姓名:
[]
学号:
[]
指导教师:
[]
完成时间:
[]
目录
第一部分.基于DSP系统的实验1
实验3.1:
指示灯实验1
实验3.2:
DSP的定时器4
实验3.5单路,多路模数转换(AD)6
第二部分.DSP算法实验15
实验5.1:
有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验15
实验5.2:
无限冲激响应滤波器(IIR)算法20
实验5.3:
快速傅立叶变换(FFT)算法24
第一部分.基于DSP系统的实验
实验3.1:
指示灯实验
一.实验目的
1.了解ICETEK–F2812-A评估板在TMS320F2812DSP外部扩展存储空间上的扩展。
2.了解ICETEK–F2812-A评估板上指示灯扩展原理。
1.学习在C语言中使用扩展的控制寄存器的方法。
二.实验设备
计算机,ICETEK-F2812-A实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源)。
三.实验原理
1.TMS320F2812DSP的存储器扩展接口
存储器扩展接口是DSP扩展片外资源的主要接口,它提供了一组控制信号和地址、数据线,可以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。
-ICETEK–F2812-A评估板在扩展接口上除了扩展了片外SRAM外,还扩展了指示灯、DIP开关和D/A设备。
具体扩展地址如下:
C0002-C0003h:
D/A转换控制寄存器
C0001h:
板上DIP开关控制寄存器
C0000h:
板上指示灯控制寄存器
详细说明见第一部分表1.7。
-与ICETEK–F2812-A评估板连接的ICETEK-CTR显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备:
108000-108004h:
读-键盘扫描值,写-液晶控制寄存器
108002-108002h:
液晶辅助控制寄存器
2.指示灯扩展原理
3.实验程序流程图
四.实验步骤
1.实验准备
连接实验设备:
请参看本书第三部分、第一章、二。
关闭实验箱上扩展模块和信号源电源开关。
2.设置CodeComposerStudio3.3在硬件仿真(Emulator)方式下运行
请参看本书第三部分、第一章、四、2。
3.启动CodeComposerStudio3.3
请参看本书第三部分、第一章、五、2。
选择菜单Debug→ResetCPU。
4.打开工程文件
工程文件为:
C:
\ICETEK\F2812\DSP281x_examples\Lab0301-LED\LED.pjt
打开源程序LED.c阅读程序,理解程序内容。
5.编译、下载程序。
6.运行程序,观察结果。
7.退出CCS
请参看本书第三部分、第一章、六。
五.实验结果
六.问题与思考
ICETEK–F2812-A评估板上的指示灯控制寄存器是可读可写的,请问用什么办法可以回读指示灯状态?
实验3.2:
DSP的定时器
一.实验目的
1.通过实验熟悉F2812A的定时器;
2.掌握F2812A定时器的控制方法;
3.掌握F2812A的中断结构和对中断的处理流程;
4.学会C语言中断程序设计,以及运用中断程序控制程序流程。
二.实验设备
计算机,ICETEK-F2812-A实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源)。
三.实验原理
1.通用定时器介绍及其控制方法(详见spru078a.pdf)
TMS320F2812A内部有三个32位通用定时器(TIMER0/1/2),定时器1和2被保留给实时操作系统(DSPBIOS)用,只有定时器0可以提供给用户使用。
2.中断响应过程(详见spru078a.pdf)
a.接受中断请求。
必须由软件中断(从程序代码)或硬件中断(从一个引脚或一个基于芯片的设备)提出请求去暂停当前主程序的执行。
b.响应中断。
必须能够响应中断请求。
如果中断是可屏蔽的,则必须满足一定的条件,按照一定的顺序去执行。
而对于非可屏蔽中断和软件中断,会立即作出响应。
c.准备执行中断服务程序并保存寄存器的值。
d.执行中断服务子程序。
调用相应得中断服务程序ISR,进入预先规定的向量地址,并且执行已写好的ISR。
3.中断类别
可屏蔽中断:
这些中断可以用软件加以屏蔽或解除屏蔽。
不可屏蔽中断:
这些中断不能够被屏蔽,将立即响应该类中断并转入相应的子程序去执
行。
所有软件调用的中断都属于该类中断。
4.中断的优先级
如果多个中断被同时激发,将按照他们的中断优先级来提供服务。
中断优先级是芯片内部已定义好的,不可修改。
4.实验程序流程图
5.实验程序分析
本实验设计的程序是在上实验3.1基础上修改得来,由于实验3.1控制指示灯闪烁的延时控制是用循环计算方法得到的,延时不精确也不均匀,采用中断方式可以实现指示灯的定时闪烁,时间更加准确。
四.实验步骤
1.实验准备
连接实验设备:
请参看本书第三部分、第一章、二。
关闭实验箱上扩展模块和信号源电源开关。
2.设置CodeComposerStudio3.3在硬件仿真(Emulator)方式下运行
请参看本书第三部分、第一章、四、2。
3.启动CodeComposerStudio3.3
请参看本书第三部分、第一章、五、2。
选择菜单Debug→ResetCPU。
4.打开工程文件
打开菜单“Project”的“Open”项;选择C:
\ICETEK\F2812\DSP281x_examples\Lab0303-Timer目录中的“Timer.pjt”。
在项目浏览器中,双击time.c,激活time.c文件,浏览该文件的内容,理解各语句作用。
5.编译、下载程序。
6.运行程序,观察结果。
7.改变“CpuTimer0Regs.PRD.all=0xffff;”函数里的值;重复步骤5,6观察实验现象。
8.退出CCS
五.实验结果
-指示灯在定时器的定时中断中按照设计定时闪烁。
-使用定时器和中断服务程序可以完成许多需要定时完成的任务,比如DSP定时启动A/D转换,日常生活中的计时器计数、空调的定时启动和关闭等。
-在调试程序时,有时需要指示程序工作的状态,可以利用指示灯的闪烁来达到,指示灯灵活的闪烁方式可表达多种状态信息。
实验3.5单路,多路模数转换(AD)
一.实验目的
1.通过实验熟悉F2812A的定时器。
2.掌握F2812A片内AD的控制方法。
二.实验设备
计算机,ICETEK-F2812-A实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK–F2812-A系统板+相关连线及电源)。
三.实验原理
1.TMS320F2812A芯片自带模数转换模块特性
-12位模数转换模块ADC,快速转换时间运行在25mhz,ADC时钟或12.5MSPS。
-16个模拟输入通道(AIN0—AIN15)。
-内置双采样-保持器
-采样幅度:
0-3v,切记输入ad的信号不要超过这个范围,否则会烧坏2812芯片的。
2.模数模块介绍
ADC模块有16个通道,可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A和B服务。
两个独立的8通道模块可以级连组成16通道模块。
虽然有多个输入通道和两个序列器,但在ADC内部只有一个转换器,同一时刻只有1路ad进行转换数据。
3.模数转换的程序控制
模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。
一般采用中断方式启动转换或保存结果,这样在CPU忙于其他工作时可以少占用处理时间。
设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配,根据实际需要选择适当的触发转换的手段,也要能及时地保存结果。
关于TMS320F2812ADSP芯片内的A/D转换器的详细结构和控制方法,请参见文档spru060a.pdf。
4.实验程序流程图
四.实验步骤
1.实验准备
(1)连接实验设备:
请参看本书第三部分、第一章、二。
(2)准备信号源进行AD输入。
①取出2根实验箱附带的信号线(如右图,两端均为双声道语音插头)。
②用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出A端口和“A/D输入”模块的“ADCIN0”插座注意插头要插牢、到底。
这样,信号源波形输出A的输出波形即可送到ICETEK–F2812-A板的AD输入通道0。
③用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出B端口和“A/D输入”模块的“ADCIN1”插座注意插头要插牢、到底。
这样,信号源波形输出B的输出波形即可送到ICETEK–F2812-A板的AD输入通道1。
图3.2.3.3
④设置波形输出A:
-向内侧按波形频率选择旋钮,直到标有正弦波的指示灯点亮。
-上下调节波形频率选择旋钮,直到标有1KHz-10KHz的指示灯点亮。
-调节幅值调整旋钮,将波形输出A的幅值调到最大。
⑤设置波形输出B:
-向内侧按波形频率选择旋钮,直到标有三角波的指示灯点亮。
-上下调节波形频率选择旋钮,直到标有1KHz-10KHz的指示灯点亮。
-调节幅值调整旋钮,将波形输出B的幅值调到最大。
2.设置CodeComposerStudio3.3在硬件仿真(Emulator)方式下运行
请参看本书第三部分、第一章、四、2。
3.启动CodeComposerStudio3.3
请参看本书第三部分、第一章、五、2。
选择菜单Debug→ResetCPU。
4.打开工程文件
-工程目录:
C:
\ICETEK\F2812\DSP281x_examples\Lab0305-AD\ADC.pjt。
-在项目浏览器中,双击adc.c,打开adc.c文件,浏览该文件内容,理解各语句作用。
5.编译、下载程序。
6.打开观察窗口
-选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”做如下设置,然后单击“OK”按钮;
图3.2.3.4观察窗口设置1
-选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”做如下设置,然后单击“OK”按钮;
图3.2.3.4观察窗口设置2
-在弹出的图形窗口中单击鼠标右键,选择“ClearDisplay”。
通过设置,我们打开了两个图形窗口观察两个通道模数转换的结果。
7.设置信号源
由于模数输入信号未经任何转换就进入DSP,所以必须保证输入的模拟信号的幅度在0-3V之间。
必须用示波器检测信号范围,保证最小值0V最大值3V,否则容易损坏DSP芯片的模数采集模块。
8.运行程序观察结果
-单击“Debug”菜单,选择“Real–timeMode”,然后选择ContinuousRefresh再单击“Run”项,运行程序;
-停止运行,观察“ADCIN0”、“ADCIN1”窗口中的图形显示;
-适当改变信号源,按F5健再次运行,停止后观察图形窗口中的显示。
注意:
输入信号的频率不能大于10KHz,否则会引起混叠失真,而无法观察到波形,如果有兴趣,可以试着做一下,观察采样失真后的图形。
9.选择菜单File→workspace→saveworkspacsAs…,输入文件名SY.wks。
10.退出CCS
请参看本书第三部分、第一章、六。
五.实验结果
10-100Hz
100-1KHz
六.问题与思考
编写一个程序,实现下面的内容:
要求:
在触发1(定时器下溢)来到时开始1个自动转换,触发
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DSP 实验 报告