DSP第二次实验报告.docx
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DSP第二次实验报告
DSP实验报告（第二次实验）
实验四、正弦信号发生器
学院：
信息工程学院
班级：
11级通信工程3班
姓名：
李慧
学号：
指导老师：
姚志强
完成日期：
2014.4.12
验四、正弦信号发生器
一、实验目的
1.掌握利用DSP产生正弦信号的原理
2.熟悉子程序调用的程序结构以及堆栈的使用
3.掌握CCS的图形输出操作
二、实验设备
1.集成开发环境CodeComposerStudio（简称CCS）
2.实验代码Sin.s54、Lab.cmd和Lab.gel
三、实验内容
1.阅读理解多项式逼近正弦的文档
2.阅读和理解Sin.s54
3.调试正弦波发生器
4.加入断点，并选取图形观测，利用动画及时更新
5.试利用迭代的方法来实现正弦信号发生器
四、实验结果和提示
1.
，
为第一象限内的弧度值。
因为
，所以只需将第二，三，四象限内的弧度值转换到第一象限即可计算出相应的正弦函数值。
由于有限精度，规定弧度值从
，其中
=0x7FFF，
/2=0x4000，
=0x8000。
利用级数展开产生正弦波，必须在调用计算子程序之前备份好累加器A中的当前弧度值，以便计算结束后实现
增量。
正弦波的频率可以通过增幅的大小来进行控制，如果假定程序循环一次为一个时间单位，则正弦波的周期为65536/步长，频率为周期倒数。
自动增长时要注意当
超过
后必须调整到
的范围内才能调用计算子程序，即若
。
2.需要使用临时数据时，必须用frame语句留出所需空间，使用结束后要将堆栈指针还原以防堆栈内存泄漏。
要注意的是frame的下一条指令不能使用直接寻址。
3.注意事项：
利用累加器写乘法寄存器T（stlm）之后的下一条指令不能使用T；条件转移指令xc在指令访问阶段判断条件，该条件必须在先于xc指令的2个指令之前产生；条件转移指令bc是在指令执行阶段判断条件，不存在这方面的问题。
具体细节请参见《数字信号处理系统的应用和设计》3.6节和4.5节。
4.图形观测时选择菜单View->Graph->Time/Frequency，然后设置如下图：
确定并设置好断点后（断点位置要设置对，几个地方都可以，可多尝试几次）
我自己设置的断点如图所示：
使用Debug->Animate就可以观察到动画输出的结果如图：
从图中可以观察到正弦波的周期。
使用Debug->Run就可以观察动画输出的结果如下图所示：
从两种运行方式可以看出：
用Animate方式是动态动画输出，而用Run方式是单步运行，动画输出不连续。
5.
得到正弦信号迭代公式：
，因为
为常数所以
为常数，则利用此公式迭代计算每次只需一次乘法和一次加法。
6.尝试不用断点，而用探针ProbePoint的方式显示并观察图形。
同样需要比较两种运行方式在探针形式下有无区别。
设置探针如下：
在Animate方式下图形输出如下图所示：
在Run方式下：
从动画输出结果看，设置探针在两种方式下没有什么区别，都是动态运行。
7.在断点及动画运行方式实现正弦波显示的情况下，查找到存储器中对应存储正弦波数据实时更新的数据单元。
五、实验心得
通过此次实验我掌握利用DSP产生正弦信号的原理，熟悉子程序调用的程序结构以及堆栈的使用，掌握CCS的图形输出操作，本次实验内容有阅读和理解Sin.s54；调试正弦波发生器；加入断点，并选取图形观测，利用动画及时更新；对比前两次实验，难度有所增加，但是在老师和助教的精心指导下，顺利完成实验，几次实验之后，我认识到实验之前预习的必要性，所以以后的实验中，我会争取做到每一次实验都提前预习。
附录：
实验程序
;******************************************************************************
;SJTUDSPTech.Center
;Copyright（c）2003SJTUDSPTech.Center.AllRightsReserved.
;
;Description:
;TMS320C54xProgramforStudentsExperiment
;
;History:
;DateAuthorsChanges
;2003/08/01FuXuanCreated.
;******************************************************************************
STACK_ADDR.set0x0500
STEP.set0x0900;deltax（mustbepositive）,themorethehigherfrequency
;T=65536/STEP,f=1/T
.bsssin_out,1
.mmregs
.globalmain
.text
main:
stm#STACK_ADDR,SP
stm#0x00A8,PMST;IPTR=0x0080
stm#0x0000,SWWSR;softwarewaitstatusregister
subA
ssbxCPL;directaddressusingSP
ssbxFRCT;fractionmode
ssbxOVM;overflowmode
ssbxSXM;signextension
stm#sin_out,AR6
sin_loop:
pshmAG;savecurrentx;ddianOK
pshmAH;ddianOK
pshmAL;ddianOK
callcalculate_sin;-pi<=x<=pi;ddianOK
sthA,*AR6;storesin（x）,addprobepoint;ddianOK
popmAL;ddianOK
popmAH;ddianOK
popmAG;ddianOK
add#STEP,A;adddelta;ddianOK
sub#0x7fff,A,B;testifx>pi,B=A-pi;ddianOK
bcnormal_increase,BLT;ddianOK
ld#0x8000,A;A=-pi
addB,A;A=B+（-pi）=x-2*pi
normal_increase:
bsin_loop;ddianOK
dead_loop:
nop
nop
nop
nop
bdead_loop
;******************************************************************************
sign.set0;localvariable
calculate_sin:
frame-1;allocatesign
nop;nodirectaddressingnextframe
st#0,@sign;decidesign,0for1stand2ndquadrant,1for3rdand4thquadrant
xc2,ALT
st#1,@sign
absA;changeto1stand2ndquadrant
sub#0x4000,A,B;testfor1stquadrant
bcfirst_quadrant,BLEQ;ifnotchangeto1stquadrant
sub#0x7fff,A;Assin（pi-x）=sinx,letx=pi-x
negA
first_quadrant:
stm#coef,AR2
stlmA,T;T=x
ld*AR2+,16,A;AH=C5
ld*AR2+,16,B;BH=C4
rpt#5-1;AH=C5*x^5+C4*x^4+C3*x^3+C2*x^2+C1*x+0
poly*AR2+
ld@sign,B;pickoutsign
sftaA,3;makeQ15format
nop;nopforBconditiontestbyxc
xc1,BNEQ;testsign
negA;sin（-x）=-sinx
frame1
ret
;******************************************************************************
.sect"vectors"
int_RESET:
bmain
nop
nop
.space124*16
;sin（x）=0+3.x+0.x^2-5.x^3+0.x^4+1.x^5
.data
coef:
;Asthemaxvalueis-5.,soQ12isused
.word0x1cce;1.*4096
.word0x08b7;0.*4096
.word0xaacc;-5.*4096
.word0x0053;0.*4096
.word0x3240;3.*4096
.word0x0000;0
.end
;endofSin.s54
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