DSP课程设计正弦信号发生器的设计.docx

1、DSP课程设计正弦信号发生器的设计太原理工大学 DSP课程设计： 正弦信号发生器的设计 学 号： 班 级： 姓 名： 指导教师：1、设计目的1、通过实验掌握DSP的软件开发过程2、学会运用汇编语言进行程序设计3、学会用CCS仿真模拟DSP芯片，通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。 2、设计原理 本实验产生正弦波的方法是泰勒级数展开法。泰勒级数展开法需要的存储单元少，具有稳定性好，算法简单，易于编程等优点，而且展开的级数越多，失真度就越小。求一个角度的正弦值取泰勒级数的前5项，得近似计算式： 3、总体方案设计 本实验是基于CCS开发环境的。CCS是TI公司推出的为开发

2、TMS320系列DSP软件的集成开发环境，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。它提供了环境配置、源文件编译、编译连接、程序调试、跟踪分析等环节，并把软、硬件开发工具集成在一起，使程序的编写、汇编、程序的软硬件仿真和调试等开发工作在统一的环境中进行，从而加速软件开发进程。通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。 总体思想是：正弦波的波形可以看作由无数点组成，这些点与x轴的每一个角度值相对应，可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算x轴每一点对应的y的值(在x轴取N个点进行逼近)。整个系统软件由主程序和基于泰勒展开法的SIN子程序组成，相应的软件流程图如图。 4

3、、设计内容1、设置在Family下选择C55xx，将看到所有C55xx的仿真驱动，包括软件仿真和硬件仿真；在Platform下选择Simulator，在Available Factory Boards中只显示软件仿真驱动，选中相应的驱动；双击C55xx Rev4.0 CPU Functional Simulator，可以在My System下看到所加入的驱动；点击Save & Quit，将保存设置退出Setup CCStudio v3.1并启动运行CCStudio。2、编写汇编源程序sin。3.、建立汇编源程序在CCS环境下，点击 file菜单命令，打开一个空白文档，将汇编程序输入。单击e菜单

4、命令，在D:program filestimyprojects下保存文件名为sin，并选择保存类型为*.asm。4、建立链接命令文件。5、创建新的工程文件启动CCS，在Project菜单中选择New项，在Project中输入denglin，CCS将创建一个名为denglin.pjt的工程。 6、将文件添加到工程中在工程中添加源文件，执行菜单project/add files to project，把sin文件添加到工程中。7、生成和运行程序（1）选择菜单命令ProjectRebuild All，对工程重新编译、汇编和链接，主窗口下方的信息窗口将显示build进行汇编、编译和链接的相关信息。（2

5、）选择菜单命令 Program，在当前目录的Debug目录下选择sin并打开，将Build生成的程序加载到DSP中。 （3）选择菜单命令DebugRun或在Debug工具栏上单击Run按钮，运行该程序。 8、观察运行结果点击view/gragh菜单命令观看图像5、主要参数6、源程序汇编源程序sin .mmregs .def start .def d_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx,sinx,cosxsin_x: .usect sin_x,360STACK: .usect STACK,10Hk_theta .set 286 ;theta=pi/360(0.5deg)start: .t

6、ext STM #STACK+10H,SP STM k_theta,AR0 STM 0,AR1 STM #sin_x,AR6 STM #90,BRC RPTB loop1-1 LDM AR1,A LD #d_xs,DP STL A,d_xs STL A,d_xc CALL sinx ;d_sinx=sin(x) CALL cosx ;d_cosx=cos(x) LD #d_sinx,DP LD d_sinx,16,A ;A=sin(x) MPYA d_cosx ;B=sin(x)*cos(x) STH B,1,*AR6+ ;AR6-2*sin(x) MAR *AR1+0loop1: STM #

7、sin_x+89, AR7 ;sin91(deg.)-sin179(deg.) STM #88,BRC RPTB loop2-1 LD *AR7-,A STL A,*AR6+loop2: STM #179,BRC ;sin180(deg.)-sin359(deg.) STM #sin_x,AR7 RPTB loop3-1 LD *AR7+,A NEG A STL A,*AR6+loop3: STM #sin_x,AR6 ;generate sin wave STM #1,AR0 STM #360,BK B loop3sinx: .def d_xs,d_sinx .datatable_s .wo

8、rd 01C7H ;C1=1/(8*9) .word 030BH ;C2=1/(6*7) .word 0666H ;C3=1/(4*5) .word 1556H ;C4=1/(2*3)d_coef_s .usect coef_s,4d_xs .usect sin_vars,1d_squr_xs .usect sin_vars,1d_temp_s .usect sin_vars,1d_sinx .usect sin_vars,1d_l_s .usect sin_vars,1 .text SSBX FRCT STM #d_coef_s,AR5 ;move coeffs table_s RPT #3

9、 MVPD #table_s,*AR5+ STM #d_coef_s,AR3 STM #d_xs,AR2 STM #d_l_s,AR4 ST #7FFFH,d_l_s SQUR *AR2+,A ;A=x2 ST A,*AR2 ;(AR2)=x2 |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x2/72,T=x2 MPYA A ;A=T*A=x2(1-x2/72) STH A,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/72) MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/42(1-x2/72);T=x2(1-x2/72) MPYA *AR2+

10、 ;B=x2(1-x2/42(1-x2/72) ST B,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/42(1-x2/72) |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) MPYA *AR2+ ;B=x2(1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) ST B,*AR2 ;(d_temp)=B |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/6(1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) MPYA d_xs ;B=x(1-x2/6(1-x2/20(1-x2/

11、42(1-x2/72) STH B,d_sinx ;sin(theta) RETcosx: .def d_xc,d_cosxd_coef_c .usect coef_c,4 .datatable_c .word 0249H ;C1=1/(7*8) .word 0444H ;C2=1/(5*6) .word 0AABH ;C3=1/(3*4) .word 4000H ;C4=1/2d_xc .usect cos_vars,1d_squr_xc .usect cos_vars,1d_temp_c .usect cos_vars,1d_cosx .usect cos_vars,1c_l_c .use

12、ct cos_vars,1 .text SSBX FRCT STM #d_coef_c,AR5 ;move coeffs table_c RPT #3 MVPD #table_c,*AR5+ STM #d_coef_c,AR3 STM #d_xc,AR2 STM #c_l_c,AR4 ST #7FFFH,c_l_c SQUR *AR2+,A ;A=x2 ST A,*AR2 ;(AR2)=x2 |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x2/56,T=x2 MPYA A ;A=T*A=x2（1-x2/56） STH A,*AR2 ;(d_temp)=x2

13、(1-x2/56) MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/30(1-x2/56); T=x2(1-x2/56) MPYA *AR2+ ;B=x2(1-x2/30(1-x2/56) ST B,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/30(1-x2/56) |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) SFTA A,-1,A ;-1/2 NEG A MPYA *AR2+ ;B=-x2/2(1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) MAR *AR2+ RETD ADD *AR4,16

14、,B ;B=-x2/2(1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) STH B,*AR2 ;cos(theta) RET .end .mmregs .def start .def d_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx,sinx,cosxsin_x: .usect sin_x,360STACK: .usect STACK,10Hk_theta .set 286 ;theta=pi/360(0.5deg)start: .text STM #STACK+10H,SP STM k_theta,AR0 STM 0,AR1 STM #sin_x,AR6 STM #90,BRC RPTB l

15、oop1-1 LDM AR1,A LD #d_xs,DP STL A,d_xs STL A,d_xc CALL sinx ;d_sinx=sin(x) CALL cosx ;d_cosx=cos(x) LD #d_sinx,DP LD d_sinx,16,A ;A=sin(x) MPYA d_cosx ;B=sin(x)*cos(x) STH B,1,*AR6+ ;AR6-2*sin(x) MAR *AR1+0loop1: STM #sin_x+89, AR7 ;sin91(deg.)-sin179(deg.) STM #88,BRC RPTB loop2-1 LD *AR7-,A STL A

16、,*AR6+loop2: STM #179,BRC ;sin180(deg.)-sin359(deg.) STM #sin_x,AR7 RPTB loop3-1 LD *AR7+,A NEG A STL A,*AR6+loop3: STM #sin_x,AR6 ;generate sin wave STM #1,AR0 STM #360,BK B loop3sinx: .def d_xs,d_sinx .datatable_s .word 01C7H ;C1=1/(8*9) .word 030BH ;C2=1/(6*7) .word 0666H ;C3=1/(4*5) .word 1556H

17、;C4=1/(2*3)d_coef_s .usect coef_s,4d_xs .usect sin_vars,1d_squr_xs .usect sin_vars,1d_temp_s .usect sin_vars,1d_sinx .usect sin_vars,1d_l_s .usect sin_vars,1 .text SSBX FRCT STM #d_coef_s,AR5 ;move coeffs table_s RPT #3 MVPD #table_s,*AR5+ STM #d_coef_s,AR3 STM #d_xs,AR2 STM #d_l_s,AR4 ST #7FFFH,d_l

18、_s SQUR *AR2+,A ;A=x2 ST A,*AR2 ;(AR2)=x2 |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x2/72,T=x2 MPYA A ;A=T*A=x2(1-x2/72) STH A,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/72) MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/42(1-x2/72);T=x2(1-x2/72) MPYA *AR2+ ;B=x2(1-x2/42(1-x2/72) ST B,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/42(1-x2/72) |LD *AR4,B ;B=1 M

19、ASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) MPYA *AR2+ ;B=x2(1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) ST B,*AR2 ;(d_temp)=B |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/6(1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) MPYA d_xs ;B=x(1-x2/6(1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72) STH B,d_sinx ;sin(theta) RETcosx: .def d_xc,d_cosxd_coef_c .usect coe

20、f_c,4 .datatable_c .word 0249H ;C1=1/(7*8) .word 0444H ;C2=1/(5*6) .word 0AABH ;C3=1/(3*4) .word 4000H ;C4=1/2d_xc .usect cos_vars,1d_squr_xc .usect cos_vars,1d_temp_c .usect cos_vars,1d_cosx .usect cos_vars,1c_l_c .usect cos_vars,1 .text SSBX FRCT STM #d_coef_c,AR5 ;move coeffs table_c RPT #3 MVPD

21、#table_c,*AR5+ STM #d_coef_c,AR3 STM #d_xc,AR2 STM #c_l_c,AR4 ST #7FFFH,c_l_c SQUR *AR2+,A ;A=x2 ST A,*AR2 ;(AR2)=x2 |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x2/56,T=x2 MPYA A ;A=T*A=x2（1-x2/56） STH A,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/56) MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/30(1-x2/56); T=x2(1-x2/56) MPYA *AR2+ ;B=x

22、2(1-x2/30(1-x2/56) ST B,*AR2 ;(d_temp)=x2(1-x2/30(1-x2/56) |LD *AR4,B ;B=1 MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) SFTA A,-1,A ;-1/2 NEG A MPYA *AR2+ ;B=-x2/2(1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) MAR *AR2+ RETD ADD *AR4,16,B ;B=-x2/2(1-x2/12(1-x2/30(1-x2/56) STH B,*AR2 ;cos(theta) RET 链接命令文件MEMORY PAGE

23、 0: EPROM: org=0E000H, len=1000H VECS: org=0FF80H, len=0080H PAGE 1: SPRAM: org=0060H, len=0020H DARAM1: org=0080H, len=0010H DARAM2: org=0090H, len=0010H DARAM3: org=0200H, len=0200H SECTIONS .text : EPROM PAGE 0 .data : EPROM PAGE 0 STACK : SPRAM PAGE 1 sin_vars : DARAM1 PAGE 1 coef_s : DARAM1 PAG

24、E 1 cos_vars : DARAM2 PAGE 1 coef_c : DARAM2 PAGE 1 sin_x : align(512) DARAM3 PAGE 1 .vectors :VECS PAGE 07、实验结果及分析结果成功生成了正弦波图像，表明改程序能通过TMS320C54x产生正弦信号8、设计总结这次实验通过与小组的探讨研究使我对这门学科的基本知识、理论解起来更加方便直观和深刻。我同时明白了，做实验不是一味的砖牛角，而是需要相互探讨研究充分发挥团队力量才可在最短时间做出结果。通过实验我基本了解了DSP应用系统开发方法和设计过程，掌握了汇编源程序的编辑、汇编和链接过程，熟悉了CCS集成开发环境，CCS的安装及设置，CCS集成开发环境，CCS的基本使用，调试应用程序。我成功通过CCS软件应用C54X汇编语言实现了正弦信号发生装置，这次实验使我能够更真实地体会到DSP的功能和用途。