北邮DSP硬件实验报告.docx
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北邮DSP硬件实验报告
实验成绩：
DSP硬件实验报告
学号：
10210993
：
罗润文
班序号：
１３
报告提交日期:
2012年12月１３日
邮电大学
实验一：
常用指令实验
一、实验目的
1.熟悉DSP开发系统的连接
2.了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成
3.熟悉常用C54X系列指令的用法（程序寻址，寄存器，I/O口，定时器，中断控制）。
二、实验设备
计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。
三、实验操作方法
1、系统连接
进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：
在硬件安装完成后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。
2、运行CCS程序
先实验箱上电，然后启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。
四、实验步骤与容
（一）简单指令程序运行实验
1、实验使用资源
实验通过实验箱上的XF指示灯观察程序运行结果
2、实验过程
启动CCS2.0，并加载“exp01.out”；加载完毕后，单击“Run”运行程序；
实验结果：
可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF灯停止闪烁，如再单击“Run”，则“XF”灯又开始闪烁；
关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序查看：
用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp01.pjt”，双击“Source”，双击“exp01.asm”可查看源程序。
源程序注释如下：
源程序：
注释：
;FileName:
exp01.asm
;theprogramiscompiledatnoautoinitializationmode
.mmregs
.global_main
_main:
stm#3000h,sp
ssbxxf
calldelay
rsbxxf
calldelay
b_main
nop
nop
;delay.5second
delay:
stm270fh,ar3
loop1:
stm0f9h,ar4
loop2:
banzloop2,*ar4-
banzloop1,*ar3-
ret
nop
nop
;stm2cycles
;banzwhenTRUE4cycles
;FALSE2cycles
;0f9h=>249d
;270fh=>9999d
.end
定义存储器映像寄存器
全局符号，可在外部定义
;设置堆栈指针寄存器的值为3000h
;置位状态寄存器xf
;调用delay函数
;复位状态寄存器xf
;调用delay函数
;无条件转移至_main
;空指令
;空指令
;设置辅助寄存器ar3值为9999
;设置辅助寄存器ar4值为249
;寄存器ar4值减一，当其值不为0时跳转到loop2
;寄存器ar3值减一，当其值不为0时跳转到loop1
;返回
;空指令
;空指令
（二）资料存储实验
1、实验使用资源
本实验指导书是以TMS32OVC5410为例，介绍相关的部和外部存资源。
对于其它类型的CPU请参考查阅相关的资料手册。
下面给出TMS32OVC5410的存分配表：
对于存储空间而言，映像表相对固定。
值得注意的是部寄存器与存储空间的映像关系。
因此在编程应用时这些特定的空间不能作其它用途。
对于程序存储空间而言，其映像表和CPU的工作模式有关。
当MP/MC引脚为高电平时，CPU工作在微处理器模式；当MP/MC引脚低电平时，CPU工作在为计算机模式。
具体的存映像关系如上如所示。
存实验主要了解存的操作和DSP的部双总线结构。
并熟悉相关的指令代码和执行过程等。
2、实验过程
连接好DSP开发系统，运行CCS软件；
a）在CCS的Memory窗口中查找C5410各个区段的数据存储器地址，在可以改变的存储器容的地方,选定地址随意改变其中容并观察结果；
b）在CCS中装载实验示程序，单步执行程序，程序中写入和读出的数据存储地址的变化；
c）改变其它寻址方式，进行观察数据存储器地址与写入和读出数据的的变化。
本实验说明：
本实验程序将对0x1000开始的8个地址空间，填写入0xAAAA的数值，然后读出，并存储到0X1008开始的8个地址空间。
在CCS中可以观察DATA存空间地址0X1000~0X100F值的变化。
样例程序实验操作说明：
启动CCS2.0，并加载“exp02.out”，用“View”下拉菜单中的“Memory”查看存单元，输入要查看的存单元地址，本实验要查看0x1000H~0x100FH单元的数值变化，输入地址0x1000H，查看0x1000H~0x100FH单元的初始值，单击“Run”运行程序，也可以“单步”运行程序，单击“Halt”暂停程序运行，查看0x1000H~0x100FH单元数值的变化
关闭各窗口，本实验完毕。
源程序注释：
源程序：
注释：
*FileName:
exp02.asm
;getsomeknowledgeofthecmdfile
;theprogramiscompiledatnoautoinitializationmode
.mmregs
.global_main
_main:
;storedata
stm1000h,ar1
rpt#07h
st0aaaah,*ar1+
;readdatathenre-store
stm7h,ar3
stm1000h,ar1
stm1008h,ar2
loop:
ld*ar1+,t
stt,*ar2+
banzloop,*ar3-
here:
bhere
.end
;将外部存地址1000h赋给ar1
;循环执行下一条指令8次
;将0aaaah的值存储在ar1所对应存中，且ar1值加1
;将7h赋给辅助寄存器ar3
;将地址1000h赋给辅助寄存器ar1
;将地址1008h赋给辅助寄存器ar2
;将辅助寄存器ar1的值赋给t，且ar1存地址加1
;将t的值存储在ar2所对应存中，且ar2存地址加1
;寄存器ar3值减1，当其值不为0时跳转到loop
;无条件转移至here
（三）I/O实验
1、实验使用资源
数字量输入信号全部拓展出来，数字量输入接口主要由两个，D_Exp与扳东开关连接，PX4和PX5与电平转换芯片（74LVC245）连接，其功能分别为：
D_Exp—数字量输入扩展接口
１
２
３
４
５
６
７
８
９
I0
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
VCC
电平转换扩展接口
１
２
３
４
PX4—5V
IN0
IN1
IN2
IN3
PX5—3.3V
OUT3
OUT2
OUT1
OUT0
通过PORTR，PORTW指令可以实现I/O口的输入输出功能，如数字量采集实验。
实验说明：
实验中采用简单的一一映像关系来对I/O口进行验证，目的是使实验者能够对I/O有一目了然的认识。
在本实验系统中，提供的IO空间分配如下：
CPU1:
0x0000switchinput（X）8
0x0001LEDoutput（X）8
CPU2:
0x0001DAC
0x0004Read_Key
0x0006Write_Key
0x000FWrite_LCD
0x8000HPIC0
0x8001HPIC1
0x8002HPID0（AUTO）
0x8003HPID1（AUTO）
0x8004HPIA0
0x8005HPIA1
0x8006HPID0（NOAUTO）
0x8007HPID1（NOAUTO）
实验程序框图
注意：
电平转换接口主要考虑应用3.3V的中央处理器时，系统的电平兼容问题，用来保护CPU不受损坏。
系统采用74LVC245电平兼容转换器件。
2、实验过程
运行CCS程序，装载示程序，调整K0～K7的开关，观察LP1~LP7LED亮灭的变化，以及输入和输出状态是否一致。
（注意：
输出为0时点亮灯）
例程序实验操作说明
启动CCS2.0，并加载“exp03.out”，单击“Run”运行程序，任意调整K0~K7开关，可以观察到对应LP0~LP7灯“亮”或“灭”；单击“Halt”，暂停持续运行，开关将对灯失去控制。
关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序查看：
用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp03.pjt”，双击“Source”，双击“exp03.asm”可查看源程序。
代码如下：
源程序：
注释：
;FileName:
exp03.asm
;learnhowtooperatetheI/Oports
;getsomeknowledgeoftherts.libfile
;intheI/Ospace0x0000=>8switches
;0x0001=>8LEDs
.mmregs
.global_main
.text
_main:
stm3100h,sp
stm1000h,ar1
portr00h,*ar1
nop
nop
portw*ar1,01h
nop
nop
b_main
nop
nop
.end
;设置堆栈指针寄存器的值为3000h
;设置辅助寄存器ar1值为1000h
;从00h端口读数据传入ar1所指向的存空间，读按键
;空指令
;空指令
;将ar1所指向的存空间的值赋给01h端口，控制led灯
;空指令
;空指令
;无条件转移至_main，实现按键控制
;空指令
;空指令
（四）定时器实验
1、实验使用资源
定时器实验时要用到C54芯片的定时器控制寄存器，定时器时间常数寄存器，定时器中断响应，寄存器定义详见C54芯片资料。
C54的定时器是一个20位的减法计数器，可以被特定的状态位实现停止、重新启动、重设置或禁止，可以使用该定时器产生周期性的CPU中断，控制定时器中断频率的两个寄存器是定时周期寄存器PRD和定时减法寄存器TDDR
定时器实验通过LED（LP1~LP7）来显示。
在本系统中，时钟频率为20MHZ，令PRD=0x4e1f，这样得到每1/1000秒中断一次，通过累计1000次，就能定时1秒钟。
2、实验过程
调入样例程序，装载并运行；
例程序实验操作说明
启动CCS2.0，并加载“exp04.out”，单击“Run”运行，可观察到LED灯（LP0~LP7）以一定的间隔时间不停摆动，单击“Halt”，暂停程序运行，LED灯停止闪烁，单击“Run”，运行程序，LED灯又开始闪烁。
关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序：
exp04.c
注释：
#include
interruptvoidtimer（）;
/*externvoidtime（）;*/
externvoidinitial（）;
externvoidporta（）;
externvoidportb（）;
intflag=0;
interruptvoidtimer（）
{*（int*）0x300=*（int*）0x300+1
if（*（int*）0x300==0x3e8）
{
*（int*）0x300=0;
*（int*）0x302=*（int*）0x302+1;
if（flag==0）
{flag=1;
porta（）;
}
else
{flag=0;
portb（）;}
}
return;}
main（）
{initial（）;初始化
while
（1）{;};无限循环}
;定时不断加1
;当定时器数值达到0x3e8，开始定时器中断
为定时器重新赋予初值
;如果flag为0，则将其变为1，执行porta（）
;如果flag为1，则将其变为1，执行portb（）
源程序：
initial.asm
.mmregs
.global_initial
_initial:
stm300h,ar1
st#00h,*ar1
stm302h,ar1
st#00h,*ar1
stm200h,ar1
st#5555h,*ar1
stm201h,ar1
st#0aaaah,*ar1
stm202h,ar1
st#400h,*ar1
ssbx1,11
stm0ffffh,ifr
stm00h,imr
stm410h,tcr
stm4e1fh,prd
stm420h,tcr
stm08h,imr
rsbx1,11
ret
;将300h赋值给ar1
;将00h赋值给存地址为300h的空间里
;将302h赋值给ar1
;将00h赋值给存地址为302h的空间里
;为存200h的容赋予5555h
;为存201h的容赋予aaaah
;为存202h的容赋予400h
;设置ST1.INTM=1,停止所有的中断
;清除所有中断的标志位，中断标志寄存器（IFR）用来指明各个中断的目前状态。
;停止所有的中断中断屏蔽寄存器（IMR）在需要的时候独立地屏蔽特定的中断
;停止定时器
;设置定时器，定时器周期计数器
;打开定时器定时器控制寄存器
;允许定时器中断
;设置ST1.INTM=0,打开所有中断
源程序：
port.asm
注释：
.mmregs
.global_porta
.global_portb
_porta:
stm304h,ar1
st5555h,*ar1
portw*ar1,01h
ret
_portb:
stm304h,ar1
st0aaaah,*ar1
portw*ar1,01h
ret
;将304h赋给辅助寄存器ar1
;将存304h的容赋予5555h
;将存304h的值写入01h端口
;将存304h的容赋予0aaaah
;将存304h的值写入01端口
源程序：
vectors.asm
注释：
.sect".vectors"
.ref_c_int00
.ref_timer
.align0x80
RESET:
BD_c_int00STM#200,SP
stacksizeof200
nmi:
RETE
NOP
NOP
NOP
sint17.space4*16
sint18.space4*16
sint19.space4*16
sint20.space4*16
sint21.space4*16
sint22.space4*16
sint23.space4*16
sint24.space4*16
sint25.space4*16
sint26.space4*16
sint27.space4*16
sint28.space4*16
sint29.space4*16
sint30.space4*16
int0:
RETE
NOP
NOP
NOP
int1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int2:
RETE
NOP
NOP
NOP
tint:
b_timer
NOP
NOP
rint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
rint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int3:
RETE
NOP
NOP
NOP
.end
引用函数c_int00
引用了c中的函数
页边界排列
resetvector，复位中断响应
延迟分支到C主程序默认入口地址，c_int00是c程序的入口，这里即进入main函数中
开辟堆栈空间
栈的大小设置为200
中断屏蔽置为0，响应中断，不可屏蔽中断产生时，使中断屏蔽取消，后返回。
保留出中断向量的地址空间
中断寄存器设置RETE返回并允许中断外部中断产生时，直接返回。
定时器产生的时钟中断，返回到c中定义的timer程序，b即是跳转
同步串口0（McBSP0）接受的中断，直接返回
同步串口0（McBSP0）发送的中断，直接返回
同步串口1（McBSP1）接受的中断，直接返回
同步串口1（McBSP1）发送的中断，直接返回
（五）INT2中断实验
1、实验使用资源
本实验是进行C54芯片的INT2中断练习，C54芯片中断INT2是低电平单脉冲触发；实验采用导线一端连接D_Exp—数字量输入扩展接口I0，经PX4的IN3,到PX5的OUT0电平转换,再与另一端连接INT2插孔；拨动开关K0一次，就产生一个低电平单脉冲；运行示程序，观察LP1~LP7LED灯的输出变化；可观察到每拨动开关K0一次LP1~LP7灯亮灭变化一次；
2、实验过程
样例程序实验操作说明
启动CCS2.0，并加载“exp05.out”，单击“Run”运行程序，反复拨动开关K0，观察LP1~LP7LED灯亮灭变化，单击“Halt”暂停程序运行，反复拨动开关K0，LP1~LP7LED灯亮灭不变化；
关闭所有窗口，本实验完毕。
源程序查看：
用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp05.pjt”，双击“Source”，双击“int2.c”、“initial.asm”、“port.asm”以及“vectors.asm”可查看各源程序。
源程序：
int2.c
注释：
interruptvoidint2c（）;
externvoidinitial（）;
externvoidporta（）;
externvoidportb（）;
intflag=0;
main（）
{
initial（）;
while
（1）{;}
}
interruptvoidint2c（）
{asm（"nop"）;
*（int*）0x300=*（int*）0x300+2if（flag==0）
{
flag=1;
porta（）;
}
else
{
flag=0;
portb（）;
}
}
;/*breakheretoshowifinterrupthappened*/这是一个记录外部中断的标志，通过记录0x300h中的值来记录
源程序：
initial.asm
注释：
.mmregs
.global_initial
.text
_initial:
stm300h,ar3
st#00h,*ar3
stm302h,ar4
st#00h,*ar4
ssbx1,11
stm00h,imr
stm0ffffh,ifr
stm04h,imr
rsbx1,11
ret
.end
;将00h存入地址为300h的存中
;将00h存入地址为302h的存中
;设置ST1.INTM=1,停止所有的中断
;停止所有的中断，中断屏蔽寄存器（IMR）在需要的时候独立地屏蔽特定的中断
;清除所有中断的标志位，中断标志寄存器（IFR）用来指明各个中断的目前状态。
;开启int2的外部中断
;打开所有中断总开关
源程序：
port.asm
注释：
.mmregs
.global_porta
.global_portb
_porta:
stm304h,ar1
st5555h,*ar1
portw*ar1,01h
ret
_portb:
stm304h,ar1
st0aaaah,*ar1
portw*ar1,01h
ret
;将304h赋给辅助寄存器ar1
;将存304h的容赋予5555h
;将存304h的值写入01h端口
;将存304h的容赋予0aaaah
;将存304h的值写入01端口
源程序：
vectors.asm
注释：
.sect".vectors"
.ref_c_int00
.ref_int2c
.align0x80
RESET:
BD_c_int00STM#200,SP
stacksizeof200
nmi:
RETE
NOP
NOP
NOP
sint17.space4*16
sint18.space4*16
sint19.space4*16
sint20.space4*16
sint21.space4*16
sint22.space4*16
sint23.space4*16
sint24.space4*16
sint25.space4*16
sint26.space4*16
sint27.space4*16
sint28.space4*16
sint29.space4*16
sint30.space4*16
int0:
RETE
NOP
NOP
NOP
int1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int2:
RETE
NOP
NOP
NOP
tint:
b_timer
NOP
NOP
rint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
rint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int3:
RETE
NOP
NOP
NOP
.end
引用函数c_int00
页边界排列
resetvector，复位中断响应
延迟分支到C主程序默认入口地址，c_int00是c程序的入口，这
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