噪声发生器的设计与实现.docx
- 文档编号:28400179
- 上传时间:2023-07-13
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:235.95KB
噪声发生器的设计与实现.docx
《噪声发生器的设计与实现.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《噪声发生器的设计与实现.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
噪声发生器的设计与实现
湖南人文科技学院
课程设计报告
课程名称:
DSP课程设计
设计题目:
噪声发生器的设计与实现
系别:
通信与控制工程系
专业:
电子信息工程
班级:
2005级电信本1班
学生姓名:
何广邓言斌
学号:
0540910105409122
起止日期:
2008年12月16日~2008年12月27日
指导教师:
候海良陈继中
教研室主任:
何广
指导教师评语:
指导教师签名:
年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
1、设计过程中出勤、学习态度等方面
0.2
2、课程设计质量与答辩
0.5
3、设计报告书写及图纸规范程度
0.3
总成绩
教研室审核意见:
教研室主任签字:
年月日
教学系审核意见:
主任签字:
年月日
摘要
本作品使用DSP产生噪声信号,噪声信号的种类很多,其分布特性有正态分布、均匀分布,其类型有色噪声和白噪声等。
本例要求生产均匀分布在(-1,+1)之间的随机白噪声,噪声发生器配合谱仪使用,适合各种工程应用,尤其使用于测试电视功能,其能直接观察天线和有线电视装置及其组件的幅频特性。
因为噪声的频谱是权波段的,噪声发生器可用于测试同轴电缆、宽频带放大器、分路放大器、衰减补偿器、可调衰减器、分路带阻滤波器、分配器、天线插座等的幅频特性。
关键词:
DSP;噪声发生器
目录
设计要求1
1方案设计与比较论证1
1.1方案一1
1.2方案二2
1.3方案选择2
2单元模块设计3
2.1硬件设计3
2.2软件设计5
3系统测试及性能分析8
3.1硬件测试8
3.2软件测试8
3.3性能分析8
4操作说明8
心得体会与总结9
致谢10
参考文献11
附录12
A.设计原理图12
B.程序清单13
设计要求
本设计要求使用C语言产生噪声信号,要求噪声均匀分布在(-1,+1)之间。
1方案设计与比较论证
1.1方案一
随机噪声的产生和周期信号的产生不通,周期信号只要产生一个周期内的数据,然后循环输出,就可以实现;而随机噪声没有周期性。
因为DSP中存储的数据总是有限的,所以随机噪声不能使用查表法产生,只能使用计算方法产生。
随机噪声的计算方法比较复杂,可以采用种子(Seed)数据和系统时钟来实现,也可以采用大数运算取其结果来实现,DSP中只需要条用rand函数即可实现,方案如图1所示。
1.2方案二
方案二引入一个外部中断INT1,主程序通过查询P3.3的状态来进行时钟与跑表的切换,然后还设置了一个返回键,即P2.2口,相对与方案一来说,该方案的所用端口更少,总体设计思想上更为简单,但在显示程序上要比方案一复杂些,时钟与跑表是调用同一个实现程序,因此需要设置标志位,进而查询该标志位的状态来进行显示输出,方案如图2所示。
1.3方案选择
通过对比以上两种方案,并结合我们已有单片机板的连接电路,用方案一现设计要求更为简便,而且不必再做外围电路,因此,决定使用方案一来实现该课题要求。
2单元模块设计
2.1硬件设计
硬件设计中包括三大模块:
MCU主控模块、LED显示模块、按键开关模块。
2.1.1MCU主控模块
控制模块采用易购的AT89C52系列芯片,该芯片有40个引脚,相对与51系列来说,52系列则属于增强型,片内的ROM从4KB增加到8KB,片内的RAM从128KB增加到了256KB,定时器和中断源也都增加了一个。
其原理图如图3.所示。
2.1.2LED显示模块
该显示模块采用共阳7段LED显示器:
P0口输出段码数据,P2.4-P2.7口作为列扫描输出,并
外接电源驱动电路,其原理图如图4所示
2.1.3按键开关模块
其中包括两个子模块,一个是中断按键模块,就是一个中断按键,该键用来实现从时钟到秒表的切换,主程序通过不断查询该端口的状态而决定是否进入秒表功能。
其硬件原理图如图3.1.3
(1)所示。
另外一个则是秒表功能设置模块,也就是一个三位的拨码开关,当进入秒表功能时,来回拨动一次开关的按键3,就可以跳回到时钟显示,拨动按键1则跑表暂停,拨动按键2可使秒表清零,若再按中断键就可以重新跑秒。
其硬件原理图如图5所示。
2.2软件设计
2.2.1主程序
主程序主要检查是否有上位机的命令,在主程序中可以加入单片机系统自身的控制程序。
主程序流程图如图6所示。
图6主程序流程图
2.2.2初始化程序
初始化程序主要负责程序上电后的设置工作,主要功能是设置堆栈地址,串口通信为方式1,开启T2作波特率发生器,开串行中断,向上位机发版本信息及提示符等。
其流程图如图7所示。
图7初始化程序流程图
2.2.3串口接收/发送处理程序
串口中断服务程序负责接收和发送字符,在单片机接收上位机的命令符时,需对退格键、回车键惊醒判断并进行相应的处理,当接收完毕后置接收成功标志。
2.2.4命令获取子程序
命令获取子程序对接收到的字符命令进行比较、出错处理,并转入相应的命令功能执行程序。
2.2.5命令功能执行程序
软件设计中设置了9个命令功能,在实际应用中可根据需要设立,9个命令功能包括显示帮助信息功能,设置波特率功能,进入在线编程控制功能,对设备0开关功能,对设备1开关功能,对设备2开关功能,对设备3开关功能,对设备4开关功能及对设备5开关功能。
2.2.6进入在线编程控制程序
为了在应用系统工作时能进入在线编程模式,以便对应用系统进行在线程序修改或升级,程序设计中用APROM命令进入在系统编程模式。
3系统测试及性能分析
3.1硬件测试
硬件调试前先检查印制板及焊接的质量情况,在检查无误后可通电检查LED显示器的点亮情况。
若亮度不理想,可以调整P0口的电阻大小,一般情况下取200Ω电阻即可获得满意的亮度效果。
实验室制作时,可结合示波器测试晶振及P0、P2端口的波形情况进行综合硬件测试分析。
3.2软件测试
软件调试在KeilC51编译器下进行,源程序编译及仿真调试应分段或以子程序为单位逐个进行,然后就可结合硬件进行实时调试。
3.3性能分析
按照设计程序分析,LED显示器动态扫描的频率约为167Hz,实际使用观察时完全没有闪烁。
由于计时中断程序中加了中断延时误差处理,所以实现计时精度非常高,可满足多种场合的应用需要
4操作说明
接通电源后,选择单片机6个端口作为模拟设备操纵对象,可在微机上用DOS命令进行6个端口小灯的亮灭控制。
心得体会与总结
本次课程设计在大学期间还是第一次独立完成整个设计环节,从开始的焊接电路板、然后是查阅相关资料、修改程序、到调试成功、一直到最后的设计文档。
在这不到两个星期的时间里,我学会了很多东西。
一开始领到电路板时,根本不知道如何下手,经过很长时间对电路板的研究,才开始了电路板的焊接,由于在平时接触到焊接机会很少,所以当第一次焊接完整个电路板时,下载了一个检验程序,发现有两个数码管不亮,还有蜂鸣器也不发声,我通过查看电路图,使用万用表测量找出了正真原因,最后整个电路板的功能全部实现了,虽然我付出了很多时间,但我也在其中学到了很多关于电路板检验的技巧。
接下来的工作更为辛苦,由于要完成这样一个设计,对程序的理解要求很高,所以我也花了大部分时间放到理解程序上,首先是反复钻研课本,把书上的程序理解吃透,然后经过找了些资料,通过对别人的已有程序的研究,才把整个设计的整体方案定下来,然后自己通过收集一些资料,慢慢开始了写程序,其中我也参考了我们单片机课程设计指导书上的一些程序,也改动了些,自己也写了些程序。
在其中我也遇到了很多问题,不过指导老师,还有同学们都给了我很大的帮助,在整个设计中起了很重要的作用。
进过本次课程设计,不但加深了我对单片机这名课程的知识理解,更重要的是对我的动手能力有的一个很大的提高。
致谢
在这次课程设计中,侯海良老师、陈继中老师等给了我很大的帮助,他们不但在设计前期的电路板焊接上给了我很多有用的指导建议,同时在程序修改上给了我很大的帮助。
另外在课程设计中班上的同学同样给了我不少指导性建议,在此,向在课程设计中给与我帮助的老师和同学表示深深的感谢!
参考文献
[1]李绍胜,赵振涛编著.TMS320C5000系列开发应用技巧.中国电力出版社:
2007.8
[2]谭浩强著.C程序设计第二版.清华大学出版社:
1999.
[3]全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京理工大学出版社:
2003.1
[4]彭介华主编.电子技术课程设计指导.高等教育出版社:
1996
[5]吴冬梅,张玉杰.DSP技术与应用.北京大学出版社:
2006
附录
A.设计原理图
B.程序清单
- 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:
- 噪声 发生器 设计 实现