基于DSP的可调信号发生器设计讲解.docx

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基于DSP的可调信号发生器设计讲解

DSP处理器及应用课程设计报告

（2012—2013学年第一学期）

题目基于DSP的可调信号发生器设计

系别电子与电气工程系

专业电子信息工程

班级0920311

学号092031101

姓名

指导教师

完成时间2013-1-6

评定成绩

一、设计的目的

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、设计的内容与要求

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（幅值，采用有符号16位整型变量定义）。

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周期（每周期的离散采样点数，采用有符号16位整型变量定义）。

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、梯形波。

5）用8个七段数码管，每隔一秒依次循环显示三种信息，包括：

①当前的幅值（格式为：

AP-00000～AP-32767）；②每周期的离散采样点数（格式为：

tNUb-012～tNUb-512）；③自己的学号（格式为学号的低8位，例如学号为092031234的同学，应当显示：

92031234）。

④显示日期（20130104）。

三、

显示幅值

设计方案

应用while循环语句来实现实验中所有程序的循环。

利用if语句实现波形切换与幅值、周期的改变。

应用中断switch来实现数码管循环显示幅值、周期、学号、日期。

四、软件、硬件设计

4.1软件调试

1、波形的显示

正弦波：

for（j=0;j

sineTable[j]=sin（2*3.1416/sine_size*j）*gain+offset;

锯齿波：

float_temp=100;

Updownflag=0;

for（j=1;j

{if（float_temp<=100&&Updownflag==1）float_temp=float_temp-200.0/sine_size;elseif（float_temp>=100&&Updownflag==0）float_temp=100;

if（float_temp>=100）{Updownflag=1;float_temp=90;}

if（float_temp<=0）{Updownflag=0;float_temp=100;}

sineTable[j]=float_temp*gain/100-offset;}

方波:

float_temp=0;

Updownflag=0;

temp=0;

for（j=1;j

{if（temp<=（sine_size/2）&&Updownflag==0）{float_temp=1;temp++;}

elseif（temp>=（sine_size/2）&&Updownflag==1）{float_temp=0;temp++;}

if（temp>=（sine_size/2））Updownflag=1;

if（temp>=sine_size）{Updownflag=0;temp=0;}

sineTable[j]=float_temp*gain+offset;}

三角波：

float_temp=0;

Updownflag=0;

for（j=1;j

{if（float_temp<=100&&Updownflag==0）

float_temp=float_temp+200.0/sine_size;

else

if（float_temp>=0&&Updownflag==1）

float_temp=float_temp-200.0/sine_size;

if（float_temp>=100）Updownflag=1;

if（float_temp<=0）Updownflag=0;

sineTable[j]=float_temp*gain/100+offset;

梯形波：

max1（unsignedintx1）

{if（x3>x1）x3=x3;

elsex3=x1;

returnx3;}

float_temp=0;

Updownflag=0;

for（j=1;j

{if（float_temp<=100&&Updownflag==0）

float_temp=float_temp+200.0/sine_size;

else

if（float_temp>=0&&Updownflag==1）

float_temp=float_temp-200.0/sine_size;

if（float_temp>=100）Updownflag=1;

if（float_temp<=0）Updownflag=0;

sineTable[j]=float_temp*gain/100+offset;

x2=max1（sineTable[j]）;

if（sineTable[j]>=x2*0.8+offset）

sineTable[j]=0.8*x2+offset;

if（sineTable[j]<=x2*0.2+offset）

sineTable[j]=x2*0.2+offset;

}

2、按键切换波形

if（（keyx==4）&&（keyy==3））选择正弦波

{signaltype=0;}

if（（keyx==4）&&（keyy==2））选择三角波

{signaltype=4;}

if（（keyx==4）&&（keyy==1））选择锯齿波

{signaltype=2;}

if（（keyx==3）&&（keyy==3））选择方波

{signaltype=3;}

if（（keyx==3）&&（keyy==2））选择tixing

{signaltype=1;}

3、按键改变幅值与周期

if（（keyx==0）&&（keyy==3））增加幅值

{gain=gain+500;

if（gain>30000）gain=30000;}

if（（keyx==0）&&（keyy==1））减小幅值

{gain=gain-500;

if（gain<0）gain=0;}

if（（keyx==1）&&（keyy==0））减小周期

{sine_size=sine_size-2;

if（sine_size<12）sine_size=12;}

if（（keyx==4）&&（keyy==0））增大周期

{sine_size=sine_size+2;

if（sine_size>512）sine_size=512;}

4、数码管显示

幅值：

//显示当前的幅值（格式为：

AP-00000～AP-32767）

//8个七段数码管赋初值0，全部灭

AmpResult[7]=0xEE;//显示A

AmpResult[6]=0xCE;//显示p

AmpResult[5]=0x02;//显示-

AmpResult[4]=LedCode[（gain/10000）%10];//显示幅值的万位

AmpResult[3]=LedCode[（gain/1000）%10];//显示幅值的千位

AmpResult[2]=LedCode[（gain/100）%10];//显示幅值的百位

AmpResult[1]=LedCode[（gain/10）%10];//显示幅值十位

AmpResult[0]=LedCode[gain%10];//显示幅值的个位

周期：

//显示每周期的离散采样点数（格式为：

tNUb-012～tNUb-512）

sizeResult[7]=0x1E;//显示t

sizeResult[6]=0xEC;//显示N

sizeResult[5]=0x7C;//显示U

sizeResult[4]=0x3E;//显示b

sizeResult[3]=0x02;//显示-

sizeResult[2]=LedCode[（sine_size/100）%10];//显示离散采样点数的百位

sizeResult[1]=LedCode[（sine_size/10）%10];//显示离散采样点数的十位

sizeResult[0]=LedCode[sine_size%10];//显示离散采样点数的个位

学号：

StudentNUM[8]={0x60,0xFC,0x60,0x60,0xF2,0xFC,0xDA,0xF6};//92031101

日期：

DAYTIME[8]={0x66,0xFC,0x60,0xFC,0xF2,0x60,0xFC,0xDA};//20130104

利用中断程序执行显示：

interruptvoidTINT0_ISR（void）//CPU-Timer0

{CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIF=1;//清除定时器的中断标志位

PieCtrl.PIEACK.bit.ACK1=1;

//写1，清楚中断中断应答位，以响应CPU定时器T0的同组（第一组INT1）其他中断

switch（flag）

{case0:

{flag++;

//显示按键的列号keyx、行号keyy

WriteLEDs（KeyResult）;};break;

case1:

{flag++;

//显示当前的幅值

//（格式为：

AP-00000～AP-32767）

WriteLEDs（AmpResult）;};break;

case2:

{flag++;

//显示每周期的离散采样点数

//（格式为：

tNUb-012～tNUb-512）

WriteLEDs（sizeResult）;};break;

case3:

{flag++;

//显示日期

//（格式为：

20130104）

WriteLEDs（DAYTIME）;};break;

case4:

{flag++;

//显示学号：

92031101

WriteLEDs（StudentNUM）;};break;

case5:

{flag=0;

//显示日期：

20130104

WriteLEDs（DAYTIME）;};break;

default:

flag=0;;break;}}

4.2硬件调试

按键功能定义，如下：

4.3主程序

#include"DSP28_Device.h"

#include

#include

#definebuffer_size200

unsignedintsine_size=20;

unsignedinttemp;

intcurrent[buffer_size];

floatfloat_temp;

intgain=10000;

intoffset=0;

intflag=0;

intUpdownflag=0;

intsignaltype=0;

unsignedint*CPLDDREG=（unsignedint*）0x2004;

unsignedint*CPLDDREGL=（unsignedint*）0x2006;

unionCPLD_DREGLMYDREGL;

unsignedintlednum[]={0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6,0xEE,0x3E,0x9C,0x7A,0x9E,0x8E,0xEC,0xCE,0x7C,0x3E,0x1E};

unsignedintDateNUM[8]={0x66,0xFC,0x60,0xFC,0xF2,0x60,0xFC,0xDA};

unsignedintStudentNUM[8]={0x60,0xFC,0x60,0x60,0xF2,0xFC,0xDA,0xF6};

unsignedintKeyResult[8];

unsignedintAmpResult[8];

unsignedintsizeResult[8];

unsignedintcount;

unsignedintkeypress=0;

unsignedintx2,x3=0;

unsignedintkeyx=0,keyy=0;

unsignedintkeyx_temp=0,keyy_temp=0;

voiddelay（unsignedint）;

voidldelay（unsignedint）;

voidWriteLED（unsignedint）;

voidWriteLEDs（unsignedint*）;

voidResultCon（void）;

voidDelay（Uint16）;

max1（intx1）

{if（x1>x3）

x3=x1;

returnx3;}

voidmain（void）

{Uint16a=0x0800;

unsignedinti,j;

InitSysCtrl（）;

DINT;

IER=0x0000;

IFR=0x0000;

InitPieCtrl（）;

InitPieVectTable（）;

InitGpio（）;

InitCpuTimers（）;

PieCtrl.PIEIER1.bit.INTx7=1;

IER|=M_INT1;

EINT;ERTM;

ConfigCpuTimer（&CpuTimer0,150,400000）;

StartCpuTimer0（）;

for（i=0;i<8;i++）

KeyResult[i]=0x00;

WriteLEDs（KeyResult）;

while

（1）

{GpioDataRegs.GPADAT.all=0x07FF;

temp=GpioDataRegs.GPADAT.all&0x0780;

if（temp!

=0x0780）

{delay（2000）;

GpioDataRegs.GPADAT.all=0x07FF;

temp=GpioDataRegs.GPADAT.all&0x0780;

if（temp!

=0x0780）

{delay（2000）;

flag=0;a=0x0800;

for（i=0;i<5;i++）

{GpioDataRegs.GPADAT.all=0xffff;

GpioDataRegs.GPADAT.all=GpioDataRegs.GPADAT.all&（~（a<

delay（500）;

if（GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA10==0）

{keypress=1;keyx=i;

keyy=0;

break;}

elseif（GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA9==0）

{keypress=1;

keyx=i;

keyy=1;

break;}

elseif（GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA8==0）

{keypress=1;

keyx=i;

keyy=2;

break;}

elseif（GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA7==0）

{keypress=1;keyx=i;

keyy=3;break;}}delay（2000）;GpioDataRegs.GPADAT.all=0x07FF;temp=GpioDataRegs.GPADAT.all&0x0780;

while（temp!

=0x0780）

{GpioDataRegs.GPADAT.all=0x07FF;

temp=GpioDataRegs.GPADAT.all&0x0780;

delay（500）;x3=0;}

for（i=0;i<8;i++）KeyResult[i]=0x00;

KeyResult[7]=lednum[keyx];

KeyResult[5]=lednum[keyy];

if（（keyx==0）&&（keyy==3））

{gain=gain+500;

if（gain>30000）gain=30000;}

if（（keyx==0）&&（keyy==1））

{gain=gain-500;

if（gain<0）gain=0;}

if（（keyx==1）&&（keyy==0））

{sine_size=sine_size-2;

if（sine_size<12）sine_size=12;}

if（（keyx==4）&&（keyy==0））

{sine_size=sine_size+2;

if（sine_size>512）sine_size=512;}

if（（keyx==4）&&（keyy==3））

{signaltype=0;}

if（（keyx==4）&&（keyy==2））

{signaltype=1;}

if（（keyx==4）&&（keyy==1））

{signaltype=2;}

if（（keyx==3）&&（keyy==3））

{signaltype=3;}

if（（keyx==3）&&（keyy==2））

{signaltype=4;}

for（j=0;j

current[j]=0;

switch（signaltype）

{case0:

{for（j=0;j

current[j]=cos（2*3.1416/sine_size*j）*gain+offset;};

break;

case1:

{float_temp=0;

Updownflag=0;

for（j=1;j

{if（float_temp<=100&&Updownflag==0）float_temp=float_temp+200.0/sine_size;

elseif（float_temp>=0&&Updownflag==1）float_temp=float_temp-200.0/sine_size;

if（float_temp>=100）Updownflag=1;

if（float_temp<=0）Updownflag=0;

current[j]=float_temp*gain/100+offset;}};

break;case2:

{float_temp=0;

Updownflag=0;

for（j=buffer_size;j>0;j--）

{if（float_temp<=100&&Updownflag==0）float_temp=float_temp+200.0/sine_size;

elseif（float_temp>=0&&Updownflag==1）float_temp=0;

if（float_temp>=100）Updownflag=1;

if（float_temp<=0）Updownflag=0;

current[j]=float_temp*gain/100+offset;}};

break;

case3:

{float_temp=0;

Updownflag=0;

temp=0;

for（j=1;j

{if（temp<=（sine_size/2）&&Updownflag==0）{float_temp=1;temp++;}

elseif（temp>=（sine_size/2）&&Updownflag==1）{float_temp=0;temp++;}

if（temp>=（sine_size/2））Updownflag=1;

if（temp>=sine_size）{Updownflag=0;temp=0;}

current[j]=float_temp*gain+offset;}};

break;case4:

{float_temp=0;

Updownflag=0;

for（j=1;j

{if（float_temp<=100&&Updownflag==0）float_temp=float_temp+200.0/sine_size;

elseif（float_temp>=0&&Updownflag==1）float_temp=float_temp-200.0/sine_size;

if（float_temp>=100）Updownflag=1;

if（float_temp<=0）Updownflag=0;

current[j]=float_temp*gain/100+offset;

x2=max1（current[j]）;

current[j]=current[j]-0.2*x2;

if（current[j]>=0.6*x2）

current[j]=0.6*x2;

if（current[j]<=0）

current[j]=0;}};

break;

default:

signaltype=0;;break;}

keyx_temp=keyx;

keyy_temp=keyy;

keyx=0;

keyy=0;

AmpResult[7]=0xEE;

AmpResult[6]=0xCE;

AmpResult[5]=0x02;

AmpResult[4]=lednum[（gain/10000）%10];

AmpResult[3]=lednum[（gain/1000）%10];

AmpResult[2]=lednum[（gain/100）%10];

AmpResult[1]=lednum[（gain/10）%10];

AmpResult[0]=lednum[gain%10];

sizeResult[7]=0x1E;

sizeResult[6]