DSP课程设计正弦波信号发生器报告Word格式文档下载.docx
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coef_s"
4
d_xs.usect"
sin_vars"
1
d_squr_xs.usect"
d_temp_s.usect"
d_sinx.usect"
d_l_s.usect"
.text
SSBXFRCT
STM#d_coef_s,AR5;
movecoeffstable_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_s
SQUR*AR2+,A;
A=x^2
STA,*AR2;
（AR2）=x^2
||LD*AR4,B;
B=1
MASR*AR2+,*AR3+,B,A;
A=1-x^2/72,T=x^2
MPYAA;
A=T*A=x^2（1-x^2/72）
STHA,*AR2;
（d_temp）=x^2（1-x^2/72）
MASR*AR2-,*AR3+,B,A
;
A=1-x^2/42（1-x^2/72）;
T=x^2（1-x^2/72）
MPYA*AR2+;
B=x^2（1-x^2/42（1-x^2/72））
STB,*AR2
;
（d_temp）=x^2（1-x^2/42（1-x^2/72））
||LD*AR4,B;
MASR*AR2-,*AR3+,B,A
A=1-x^2/20（1-x^2/42（1-x^2/72））
MPYA*AR2+
B=x^2（1-x^2/20（1-x^2/42（1-x^2/72）））
STB,*AR2;
（d_temp）=B
MASR*AR2-,*AR3,B,A
A=1-x^2/6（1-x^2/20（1-x^2/42（1-x^2/72）））
MPYAd_xs;
B=x（1-x^2/6（1-x^2/20（1-x^2/42（1-x^2/72））））
STHB,d_sinx;
sin（theta）
RET
计算一个角度的余弦值
利用余弦函数展开的泰勒级数的前五项计算一个角度的余弦值，可采用子程序的调用方式来实现。
调用前先将x弧度值放在数据存储器d_xc单元中，计算结果存放在d_cosx单元中。
实现计算一个角度的余弦值的程序片段如下：
cosx:
.defd_xc,d_cosx
d_coef_c.usect"
coef_c"
.data
table_c.word0249H;
C1=1/（7*8）
.word0444H;
C2=1/（5*6）
.word0AABH;
C3=1/（3*4）
.word4000H;
C4=1/2
d_xc.usect"
cos_vars"
d_squr_xc.usect"
d_temp_c.usect"
d_cosx.usect"
c_l_c.usect"
STM#d_coef_c,AR5;
movecoeffstable_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;
STA,*AR2;
||LD*AR4,B;
MASR*AR2+,*AR3+,B,A;
A=1-x^2/56,T=x^2
MPYAA;
A=T*A=x^2（1-x^2/56）
STHA,*AR2;
（d_temp）=x^2（1-x^2/56）
MASR*AR2-,*AR3+,B,A;
A=1-x^2/30（1-x^2/56）
T=x^2（1-x^2/56）
MPYA*AR2+;
B=x^2（1-x^2/30（1-x^2/56））
（d_temp）=x^2（1-x^2/30（1-x^2/56））
MASR*AR2-,*AR3+,B,A
A=1-x^2/12（1-x^2/30（1-x^2/56））
SFTAA,-1,A;
-1/2
NEGA
B=-x^2/2（1-x^2/12（1-x^2/30（1-x^2/56）））
MAR*AR2+
RETD
ADD*AR4,16,B;
STHB,*AR2;
cos（theta）
正弦波的实现
利用计算一个角度的正弦值和余弦值程序可实现正弦波。
其实现步骤如下：
第一步：
利用sin_start和cos_start子程序，计算
（间隔为
）的正弦和余弦值；
第二步：
利用sin（2x）=2sin（x）cos（x）公式，计算
的正弦值（间隔为
）；
第三步：
通过复制，获得
的正弦值；
第四步：
将
的正弦值重复从PA口输出，便可得到正弦波。
产生正弦波的程序片段如下:
.mmregs
.defstart
.defd_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx,sinx,cosx
sin_x:
.usect"
sin_x"
360
STACK:
STACK"
10H
k_theta.set286;
theta=pi/360（0.5deg）
start:
STM#STACK+10H,SP
STMk_theta,AR0
STM0,AR1
STM#sin_x,AR6
STM#90,BRC
RPTBloop1-1
LDMAR1,A
LD#d_xs,DP
STLA,@d_xs
STLA,@d_xc
CALLsinx;
d_sinx=sin（x）
CALLcosx;
d_cosx=cos（x）
LD#d_sinx,DP
LD@d_sinx,16,A;
A=sin（x）
MPYA@d_cosx;
B=sin（x）*cos（x）
STHB,1,*AR6+;
AR6----2*sin（x）
MAR*AR1+0
loop1:
STM#sin_x+89,AR7;
sin91（deg.）-sin179（deg.）
STM#88,BRC
RPTBloop2-1
LD*AR7-,A
STLA,*AR6+
loop2:
STM#179,BRC;
sin180（deg.）-sin359（deg.）
STM#sin_x,AR7
RPTBloop3-1
LD*AR7+,A
NEGA
loop3:
STM#sin_x,AR6;
generatesinwave
STM#1,AR0
STM#360,BK
Bloop3
产生正弦波链接命令文件的程序片段如下：
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0E000H,len=1000H
VECS:
org=0FF80H,len=0080H
PAGE1:
SPRAM:
org=0060H,len=0020H
DARAM1:
org=0080H,len=0010H
DARAM2:
org=0090H,len=0010H
DARAM3:
org=0200H,len=0200H
}
SECTIONS
.text:
>
EPROMPAGE0
.data:
STACK:
SPRAMPAGE1
sin_vars:
DARAM1PAGE1
coef_s:
cos_vars:
DARAM2PAGE1
coef_c:
sin_x:
align（512）{}>
DARAM3PAGE1
.vectors:
VECSPAGE0
在实际应用中，正弦波是通过D/A口输出的。
选择每个正弦周期中的样点数、改变每个样点之间的延迟，就能够产生不同频率的波形，也可以利用软件改变波形的幅度以及起始相位。
总体方案设计
1.总体实现方案
我们知道一个角度为x的正弦和余弦函数，都可以展开为泰勒级数，且其前五项可以看为：
本程序的编程思想是这样的，正弦波的波形可以看为由无数点组成，这些点与
轴的每一个角度值相对应，那么我们可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算，
轴每一点对应的y轴的值（在x轴取360个点来进行逼近），由于程序的编制采用小数形式，其弧度大于1的正弦值得不到，这就对正弦波的产生造成了障碍。
可由于正弦波的特殊的对称形式给程序的编制找到了出口。
的弧度为0.7854<
1，即
之间的任意正弦、余弦值可以利用汇编程序得到N又可以利用公式：
得到
之间的正弦值。
而
之间的正弦曲线与
之间的正弦曲线通过
这条轴左右对称，那么就可以得到
的正弦值，而
的正弦曲线的相反数通过
这条轴与
左右对称。
这样
的正弦值也得到了。
一个周期内完整的正弦波就得到了。
正弦波产生的流程图如下：
2.具体实现步骤
本课程设计需要使用C54X汇编语言产生正弦波，并通过CCS的图形显示工具观察波形。
设计分以下几步完成：
启动CCS，操作如下：
1．建立新的工程文件:
点击Project→New，保存文件名为sinx.pjt。
2．建立汇编源程序：
点击File→New→SourceFile菜单命令，打开一个空白文档，将汇编源程序逐条输入后，单击Flie→Save菜单命令，文件类型保存为（*.asm）,单击“保存”按钮，以上汇编程序被存盘。
3．建立连接命令文件：
点击File→New→SourceFile菜单命令，打开一个空白文档，将链接命令文件逐条输入后，单击Flie→Save菜单命令，文件类型保存为（*.cmd）,单击“保存”按钮，以上链接命令文件被存盘。
4．选择Project菜单中的AddFiletoProject选项，将汇编源程序sin.asm和链接定位sin.cmd文件依次添加到工程文件中。
5．选择Project菜单中的Options选项，并选择buildoptions项来修改或添加编译、连接中使用的参数。
选择Linker窗口，在“OutputFilename”栏中写入输出OUT文件的名字，如sin.out，还可以设置生成的map文件名。
6．完成汇编，编译和链接，正确产生.out文件：
点击Project菜单中的Rebuildall，请注意在监视窗口显示的汇编，编译和链接的相关信息。
如果没有错误，将产生sin.out文件；
如果有错，在监视窗口以红色字体显示出错误行，用鼠标双击该行，光标跳将至源程序相应的出错行。
修改错误后，重新汇编链接。
7．在Project选项中打开sin.pjt文件,使用Build选项完成编译、连接。
8．使用File菜单中的LoadProgram将OUT文件装入。
然后选择Debug→Run，程序执行过程中可以使用Debug→Halt暂停程序的执行。
9．选择View->
Graph->
Time/Frequency菜单打开一个图形显示窗口。
将“StartAddress”项改为地址sin_x，将“AcquisitionBufferSize”项设置为360，将“DisplayDataSize”项设置为360，将“DSPDataType”改为“16-bitsignedinteger”。
即将GraphPropertyDialog对话框改为见下图：
这样，将在图形显示窗口中显示从sin_x（首地址）开始的360个点的16位有符号整数的图形。
主要参数
1.sin（theta）=x（1-x^2/2*3（1-x^2/4*5（1-x^2/6*7（1-x^2/8*9））））
2.cos（theta）=1-x^2/2*3（1-x^2/4*5（1-x^2/6*7（1-x^2/8*9）））
3.sin（2*theta）=2*sin（theta）*cos（theta）
源程序
1.产生正弦波程序清单sin.asm：
.title"
sin.asm"
；
为汇编文件取名为“sin.asm”
.mmregs；
定义存储器映像寄存器
.def_c_int00
.refsinx,d_xs,d_sinx,cosx,d_xc,d_cosx；
定义标号
360；
为"
保留360个存储空间
10；
为堆栈保留10个存储空间
k_theta.set286；
PA0.set0
_c_int00
.text；
定义文本程序代码段
STM#STACK+10,SP；
设置堆栈指针
STMk_theta,AR0；
AR0-->
K_theta（increment）
STM0,AR1；
（AR1）=X（rad）
STM#sin_x,AR6；
AR6-->
sin（x）
STM#90,BRC；
formsin0（deg.）—sin90（deg）
；
重复执行块语句（下条语句开始至loop1-1）91次
RPTBloop1-1
LD#d_xs,DP；
DPd_xs
STLA,@d_xs；
（A）低16位→d_xs
STLA,@d_xc；
（A）低16位→d_xc
CALLsinx；
调用sinx程序
CALLcosx；
调用conx程序
LD#d_sinx,DP；
DPd_sinx
LD@d_sinx,16,A；
MPYA@d_cosx；
B=sin（x）*cos（x）
STHB,1,*AR6+；
2*sin（x）*cos（x）
MAR*AR1+0；
修改辅助寄存器AR1
STM#sin_x+89,AR7；
sin91（deg.）--sin179（deg.）
STM#88,BRC；
重复执行下条指令至loop2-1
RPTBloop2-1；
处90次
LD*AR7-,A；
（（AR7））→A,然后AR7减去1
STLA,*AR6+；
（A）低16位→AR6
STM#179,BRC；
sin180（deg.）--sin359（deg.）
（BRC）=179,重复执行180次
STM#sin_x,AR7；
AR7指向sin_x首地址
RPTBloop3-1；
LD*AR7+,A；
（（AR7））→A，然后AR7加1
NEGA；
累加器变负
A低16位→AR6
generatesinwaveAR6指向sin_x
STM#1,AR0；
AR01
STM#360,BK；
BK360
loop4:
PORTW*AR6+0%,PA0；
PA0=*AR6+0%,向PA0输出数据
Bloop4；
.defd_xs,d_sinx；
定义标号d_xs,d_sinx
.data；
定义数据代码段
table_s.word01c7h；
c1=1/（8*9）
.word030bh；
c1=1/（6*7）
.word0666h；
c1=1/（4*5）
.word1556h；
c1=1/（2*3）
d_coef_s.usect"
4；
保留4个存储空间
1；
为d_xs中sin_vars保留1个存储空间
为d_squr_xs中sin_vars保留1个存储空间
为d_temp_s中sin_vars保留1个存储空间
d_sinx.usect"
为d_sinx中sin_vars保留1个存储空间
c_l_s.usect"
定义代码开始段
SSBXFRCT；
设置FRCT=1以解决冗余符号位
STM#d_coef_s,AR5；
AR5指向d_coef_s首地址
RPT#3；
重复下条指令4次
MVPD#table_s,*AR5+；
table_s中的数复制到AR5指向的单元
STM#d_coef_s,AR3；
AR3指向d_coef_s首地址
STM#d_xs,AR2；
AR2指向d_xs首地址
STM#c_l_s,AR4；
AR4指向c_l_s首地址
ST#7FFFh,c_l_s；
7FFFh→c_l_s
SQUR*AR2+,A；
AR2指向累加器A中的数值求其平方
STA,*AR2；
（A）左移16位→AR2
||LD*AR4,B；
（AR4）左移16位→B
MASR*AR2+,*AR3+,B,A；
从累加器A中减去（AR2）*（AR3）
MPYAA；
操作数与累加器A中高位相乘
STHA,*AR2；
（A）高16位→AR2
MASR*AR2-,*AR3+,B,A；
MPYA*AR2+；
AR2指向的数与累加器A的高16位相乘
STB,*AR2；
（B）左移16位→AR2
与累加器A中高16位相乘
（AR4）左移16位→BMASR*AR2-,*AR3+,B,A；
MPYAd_xs；
d_xs指向的操作数与累加器A中高16位相乘
STHB,d_sinx；
（B）高16位→d_sinx
RET；
返回
.defd_xc,d_cosx；
定义标号d_xc,d_cosx
为coef_c保留4个存储空间
table_c.word0249h；
c1=1/（7*8）
.word0444h；
c2=1/（6*5）
.word0aabh；
c3=1/（3*4）
.word4000h；
c4=1/2
d_xc.usect"
为d_xc中cos_vars保存1个存储单元
d_squr_xc.usect"
为d_squr_xc中cos_vars保存1个存储单元
为d_temp_c中cos_vars保存1个存储单元
为d_cosx中cos_vars保存1个存储单元
c_l_c.usect"
为c_l_c中cos_vars保存1个存储单元
定义文本代码段
FRCT=1以清除冗余符号位
STM#d_coef_c,AR5；
AR5指向d_coef_c首地址
MVPD#table_c,*AR5+；
把table_c中的数复制到中AR5
STM#d_coef_c,AR3；
AR3指向d_coef_c首地址
STM#d_xc,AR2；
AR2指向d_xc首地址
STM#c_l_c,AR4；
AR4指向c_l_c首地址
ST
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