1205ymj《DSP处理器及应用》课程设计指导书第一学期本科.docx
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1205ymj《DSP处理器及应用》课程设计指导书第一学期本科
《DSP处理器及应用》课程设计指导书
一、课程设计目的
根据已掌握的《DSP处理器及应用》课程知识,完成课程设计要求的项目。
了解正弦波的产生,以及正弦波幅值和频率的调整方法,掌握信号产生的一般方法并学习使用CCS图形显示功能进行程序调试。
通过硬件设计和程序编写过程,加深对《DSP处理器及应用》课程知识的理解和掌握,培养应用系统设计的能力,以及分析问题和解决问题的方法,并进一步拓宽专业知识面,培养实践应用技能和创新意识。
二、课程设计内容与要求
(一)、课程设计题目:
基于DSP的可调信号发生器设计
(二)、具体设计要求如下:
1)在CCS中运行调试程序代码,输出正弦信号波形,并使用CCS的图像显示窗口,实时显示输出的正弦波。
2)使用DSPF2812的GPIO功能,读取外部手动按键的信号,相应改变正弦信号的幅值。
3)使用DSPF2812的GPIO功能,读取外部手动按键的信号,相应改变正弦信号的频率。
4)使用DSPF2812的GPIO功能,读取外部手动按键的信号,相应输出正弦波、三角波、方波、锯齿波。
三、参考内容
1.
CCS集成开发环境的使用
CCS——CodeComposerStudio代码开发环境
1.CodeComposerStudio3.1的安装
在Windows系统中,安装完CCS3.1软件后,桌面有两个快捷按钮:
“SetupCCStudiov3.1”按钮:
用来配置处理器类型、选择硬件设备。
“CCStudiov3.1”按钮:
启动CCSIDE开发环境,编写、调试以及优化代码。
还必须安装仿真器的驱动程序
2.目标系统配置
双击“SetupCCStudiov3.1”按钮,进入CCS设置窗口:
平台选择:
ICETEKemulator
器件选择:
ICETEKUSB5100-C28xxEmulator
添加:
[< 右键单击[CPU],配置GELFile[f2812.gel] 3.启动GEL文件 GEL是通用扩展语言(GeneralExtensionLanguage)的简称,它是一种与C语言类似的解释语言,用来创建函数以扩展CCS的功能。 右键单击CPU,选择Properties功能: 选择GEL文件,保存离开: 在出现的窗口选择[“否”NO],配置完成。 4.主机开发环境设置 DSP开发系统和计算机连接方法: 在实验箱电源关闭的情况下,用USB信号线连接ICETEK-5100USB仿真器与PC机的USB口。 仿真器上的Power和Run灯亮。 打开实验箱电源。 双击“CCStudiov3.1”按钮,启动CCSIDE开发环境 如果提示错误,关闭实验箱电源,重新插拔USB口,再重新开始。 注意左下角状态,提示连接后,目标板和计算机连接上了,此时可以进行程序的调试。 集成开发环境窗口的构成: (1)菜单栏 (2)工具栏 (3)工程窗口 (4)编辑窗口——编辑程序、设置断点、探针、调试程序 (5)反汇编窗口——查看机器指令,查找错误,优化代码 (6)图形显示窗口——将数据直观显示成图形 (7)内存单元显示窗口 (8)变量观察窗口——查看、编辑内存单元和寄存器 (9)状态窗口。 5.CCS常用工具 6.简单程序开发 (1)新建开发文件夹volume (2)在开发文件夹中,新建工程文件 选择菜单“Project”的“New…”项,操作建立volume.pjt工程文件: 新建工程 (3)在工程文件中添加程序文件: 选择菜单“Project”的“AddFilestoProject…”项,依次分别添加以下文件到volum工程中: 1)程序文件,如d: \dsp\t1\volume,选择显示出来的文件“volum.c”; 2)命令文件,D: \dsp\t1\volume\volume.cmd; 3)库文件,D: \dsp\t1\volume\rts2800_ml.lib。 (4)编译连接工程: 选择菜单“Project”的“RebuildAll”项,或单击工具条中的按钮 ;注意编译过程中CCS主窗口下部“Build”提示窗中显示编译信息,以及最后给出的错误和警告的统计数量。 下载过程出现问题时,可选择DebugResetDSP或按硬件上的复位键。 (5)装载、运行应用程序 执行FileLoadProgram。 然后点击运行或单步运行 7.编辑源程序 1)TMS320F2812工程文件的基本组成: (1)工程管理文件 *.pjt文件为CCSv3.3使用的工程管理文件。 工程管理文件里主要记录了工程的版本信息、对工程文件进行编译、汇编和链接的选项设置以及该工程所包含的源文件信息(如C代码源文件、汇编代码源文件、配置文件以及链接命令文件等)。 (2)源文件 源文件有两种,分别是*.c文件和*.asm文件。 *.c文件为C语言的源程序文件,CCS编译器支持标准的ANSIC语言编程;*.asm文件为汇编语言的源程序文件,CCSv3.3编译器支持全部TMS320F2812的汇编指令。 (3)头文件 头文件的后缀为“.h”,TMS320F2812工程的头文件主要有TI提供的标准头文件和用户自定义的头文件。 TI提供的标准头文件主要有: DSP281x_SysCtrl.h,定义了DSP281x系统控制寄存器; DSP281x_DevEmu.h,定义了DSP281x设备仿真寄存器; DSP281x_Xintf.h,定义了DSP281x外部接口寄存器; DSP281x_CpuTimers.h,定义了DSP281xCPU32位时钟寄存器; DSP281x_PieCtrl.h,定义了DSP281x设备PIE外设控制寄存器; DSP281x_PieVect.h,定义了DSP281x中断向量表; DSP281x_Spi.h,定义了DSP281xSPI同步串行接口外设寄存器; DSP281x_Sci.h,定义了DSP281xSCI异步串行接口外设寄存器; DSP281x_Mcbsp.h,定义了DSP281x的多通道缓冲串口(McBSP)外设寄存器; DSP281x_ECan.h,定义了DSP281x的CAN总线控制外设寄存器; DSP281x_Gpio.h,定义了DSP281x通用I/O外设寄存器; DSP281x_Ev.h,定义了DSP281x的事件管理器外设寄存器; DSP281x_Adc.h,定义了DSP281x的ADC外设寄存器; DSP281x_XIntrupt.h,定义了DSP281x外部中断寄存器; DSP281x_DefaultIsr.h,声明了DSP281x的非外设中断(例如CPU的定时器0和定时器1中断或者NMI中断)以及外设中断(PIE)的中断服务程序; DSP281x_Examples.h,定义了DSP281x时钟速率等; DSP281x_GlobalPrototypes.h,声明了DSP281x的一些初始化子程序,看门狗控制 子程序等; DSP281x_SWPrioritizedIsrLevels.h,定义了DSP281x中断优先级; DSP281x_Device.h,总的设备头文件,它包含了所有的外设头文件(在用户编辑的源文件中必须添加该头文件)。 以上标准头文件主要是对TMS320F2812的所有功能寄存器进行了定义,这些功能寄存器的定义采用结构体类型。 (4)链接命令文件 *.cmd文件为链接命令文件,该文件主要有两个作用: 一个是对DSP硬件系统的实际物理存储空间进行了描述;二是将用户的程序和数据分配到这些实际的物理存储器中。 在*.cmd文件中MEMORY编译伪指令用于描述实际物理存储空间,而SECTIONS用于对用户程序,特殊功能寄存器(包括中断向量表等)进行存储器分配。 (5)库文件 rts2800_ml.lib为C/C++编译器运行支持库。 (6)目标文件 *.obj文件为由源文件汇编或编译得到的目标文件。 (7)可执行文件 *.out文件为经过完整编译、汇编和链接的可执行文件,可以下载到芯片中直接运行。 2)查看工程文件 展开CCS主窗口左侧工程管理窗中的工程各分支,可以看到“volume.pjt”工程中包含“volume.h”、“rts2800.lib”、“volume.c”和“volume.cmd”文件,其中第一个为程序在编译时根据程序中的“include”语句自动加入的。 3)查看源文件 *双击工程管理窗中的“volume.c”文件,可以查看程序内容。 用标准C语言编制的程序,大致分成几个功能块: (1)头文件: 描述标准库程序的调用规则和用户自定义数据、函数头、数据类型等。 (2)工作变量定义: 定义全局变量。 (3)子程序调用规则: 这部分描述用户编制的子程序的调用规则。 也可以写到用户自己编制的.h文件中去。 (4)主程序: 即main()函数。 它可分为两部分: 变量定义和初始化部分、主循环部分。 主循环部分完成程序的主要功能。 (5)用户自定义函数: 选择区: 位于代码编辑窗口的左侧。 某行设置断点时显示红色;探针显示蓝色;黄色的箭头代表PC指针的位置。 关键字: 在文本编辑器中关键字、注释字符、GEL命令等都采用不同的颜色显示。 4)*volume.cmd文件 定义程序所放置的位置,此例中描述了F2812-A评估板的存储器资源,指定了程序和数据在内存中的位置。 8.全速运行(Running)/单步运行(StepRun) 1)3种方法复位目标板 ResetDSP: DebugResetDSP Restart: DebugRestartDSP GoMain: DebugGoMain 2)4种程序运行操作 运行程序: DebugRun。 遇到断点为止 暂停运行 断续运行: DebugAnimate。 “动画运行”按钮。 遇到断点后暂停处理后继续运行。 自由运行: 禁止所以断点,然后连续运行程序。 3)单步运行操作 单步进入: StepInto。 进入语句内部调试 单步运行: StepOver。 将函数或子程序当作一条语句执行,不进其内部调试。 单步跳出: StepOut。 跳出子程序 运行到光标处: RuntoCursor 9.断点设置 断点的功能: 暂停程序的运行,刷新显示窗口,以便观察。 设置断点: 将光标移到需要设置断点的语句上,单击“设置断点”按钮; 删除断点: 单击“删除所有断点”按钮,删除所有断点。 10.探针的使用 探针的功能: (1)从主机的数据文件中读取数据,然后传送到目标处理器的存储缓冲、以便算法程序使用。 (2)从目标处理器的存储缓冲中读取数据并存放到PC机的指定文件中,以便进一步分析。 (3)刷新带有数据的图形窗口。 探针和断点的区别: 探针和断点在完成其操作时都会停止目标处理器。 但有如下区别: (1)探针停止目标设备,完成一个动作,即刻恢复目标系统的运行; (2)断点停止目标设备,直到手动恢复并且打开的窗口刷新后才恢复运行; (3)探针允许自动完成文件的输人和输出,断点不可以。 探针的使用: 使用探针从PC机的数据文件向目标传送数据。 当运行到探针设置处时,采用断点刷新所有显示窗口。 (1)选择装载应用程序,打开源文件;将光标放置在主函数中的某
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