DSP硬件实验报告.docx
《DSP硬件实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP硬件实验报告.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
DSP硬件实验报告
北京邮电大学
DSP硬件课程实验报告
姓名：
学号：
班级：
序号：
院系：
电子工程学院
报告提交日期：
2011年12月2日
目录
一、实验环境——————————————————3
二、实验一：
常用指令实验
（1）简单指令程序运行实验———————————————3
（2）资料存储实验———————————————————5
（3）I/O实验—————————————————————7
（4）定时器实验————————————————————9
（5）INT2中断实验——————————————————11
三、实验二：
A/D采样实验———————————————13
四、实验三：
D/A转换实验———————————————14
五、实验四：
有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验————15
六、实验总结—————————————————————17
七、参考文献—————————————————————17
一、实验环境
实验采用的是理工达盛开发的EL-DSP-II实验教学系统。
在实验室电脑上首先进行DSP实验环境的设置。
环境设置的步骤：
1、在计算机ＢＩＯＳ中将驱动方式设为ＥＰＰ模式；
2、安装开发器epp驱动；
3、安装CCS软件；
具体的环境设置步骤参照实验教材。
二、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。
成功运行程序后，首先应熟悉CCS的用户接口。
学会CCS环境下程序编写、调试、编译、装载，学习如何使用观察窗口等。
3、修改样例程序，尝试DSP其他的指令；
4、填写实验报告；
5、样例程序实验操作说明。
（四）实验步骤与内容
1、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，单击“Run”运行程序；
（3）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；
（4）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。
（5）实验源程序代码注释
;FileName:
exp01.asm
;theprogramiscompiledatnoautoinitializationmode
.mmregs
.global_main
_main:
stm#3000h,sp//将3000H放到sp中
ssbxxf//给状态寄存器置位,令XF=1,此时灯XF亮
calldelay//调用子程序DELAY,使XF灯亮0.25秒
rsbxxf//状态寄存器复位,令XF=0，灯灭
calldelay//调用子程序DELAY,使XF灯灭0.25秒
b_main//循环执行_main
nop
nop
;delay.5second
delay:
stm270fh,ar3//将9999放到AR3中
loop1:
stm0f9h,ar4//将249放到AR4中
loop2:
banzloop2,*ar4-//AR4执行减1操作,不为0则重复执行LOOP2,直到AR4为0
banzloop1,*ar3-//AR3执行减1操作,不为0则重复执行LOOP1,直到AR3为0
ret//总共执行了2500000次循环,用时0.25秒
nop
nop
;stm2cycles
;banzwhenTRUE4cycles
;FALSE2cycles
;0f9h=>249d
;270fh=>9999d
.end
2、资料存储实验
（1）实验使用资源
本实验指导书是以TMS32OVC5410为例，介绍相关的内部和外部内存资源。
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的内存分配表：
对于存储空间而言，映像表相对固定。
值得注意的是内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。
具体的内存映像关系如上图所示。
内存实验主要了解内存的操作和DSP的内部双总线结构。
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内容的地方,选定地址随意改变其中内容并观察结果；
b）在CCS中装载实验示范程序，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。
（3）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内存空间地址0X1000~0X100F值的变化。
（4）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”查看内存单元；
输入要查看的内存单元地址，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单元内数值的变化；
关闭各窗口，本实验完毕。
（5）源程序查看：
用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp02.pjt”，双击“Source”，双击“exp02.asm”可查看源程序。
（6）实验源程序代码注释：
*FileName:
exp02.asm
;getsomeknowledgeofthecmdfile
;theprogramiscompiledatnoautoinitializationmode
.mmregs
.global_main
_main:
;storedata//存储数据
stm1000h,ar1;addressofinternalmemory//将1000H赋给AR1
stm5000h,ar1//addressofexteriormemory
rpt#07h//循环执行下一条指令8次，即对从1000H开始到1007H的内存写入0AAAAH
st0aaaah,*ar1+//对1000H写入0AAAAH，然后将AR1加1，使AR1指向1001H，下一次循环将0AAAAH写入1001H，再将AR1加1，依此循环8次
;readdatathenre-store//读出数据再存储
stm7h,ar3//将7H赋给AR3
;stm5000h,ar1//addressofexteriormemory
;stm5008h,ar2//addressofexteriormemory
stm1000h,ar1//将1000H赋给AR1
stm1008h,ar2//将1008H赋给AR2
loop:
ld*ar1+,t//将地址为AR1中的数值给T，即第一次循环将1000H中的0AAAAH给T，然后将AR1加1，下一次循环将1001H中的0AAAAH给T，再将AR1加1，依此循环
stt,*ar2+//将T的值给地址为AR2的内存单元，即第一次将T的值给1008H，然后将AR2加1，下一次循环将T的值给1009H，再将AR2加1，依此循环
banzloop,*ar3-//当AR3不为0时循环执行LOOP，直到AR3为0，即循环进行8次赋值操作，循环的结果为从1000H到100FH的内存单元的值0AAAAH
here:
bhere
.end
3、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。
（2）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）
（3）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。
（4）实验过程
运行CCS程序，装载示范程序，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）
（5）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。
（6）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。
（7）实验源程序代码注释
;FileName:
exp03.asm
;learnhowtooperatetheI/Oports
;getsomeknowledgeoftherts.libfile
;intheI/Ospace0x0000=>8switches
;0x0001=>8LEDs
.mmregs
.global_main
.text
_main:
stm3100h,sp//将3100H送到SP，即SP指向地址为3100H的内存单元
stm1000h,ar1//将1000H的赋给AR1，即AR1指向地址为1000H的内存单元
portr00h,*ar1//将端口00H的数据读到地址为1000H的内存单元中
nop//空操作，即不执行任何操作
nop
portw*ar1,01h//将1000H中的数据送到端口01H
nop//空操作
nop
b_main//循环执行_main
nop
nop
.end
4、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。
（3）源程序查看：
用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp04.pjt”，双击“Source”，双击“exp04.c”、“initial.asm”、“port.asm”以及“vectors.asm”可查看各源程序。
（4）实验源程序代码注释
;子程序initial.asm
.mmregs
.global_initial
_initial:
stm300h,ar1;initial300hdataaddress
st#00h,*ar1//将00H存储到地址为300H的内存中
stm302h,ar1//initial302hdataaddress
st#00h,*ar1//将00H存储到地址为300H的内存中
stm200h,ar1
st#5555h,*ar1//将5555H存储到地址为200H的内存中
stm201h,ar1
st#0aaaah,*ar1//将0AAAAH存储到地址为201H的内存中
stm202h,ar1
st#400h,*ar1//将400H存储到地址为202H的内存中
ssbx1,11;setST1.INTM=1,stopallinterrrupt
stm0ffffh,ifr;clearallinterruptindicate
stm00h,imr;setimr=0,stopallinterrrupt
stm410h,tcr;stoptimer//停止计时
stm4e1fh,prd;setprd=4e1fh=19999
stm420h,tcr;starttimer//开始计时
stm08h,imr;allowtimerinterrupt//将08H写入IMR，允许中断
rsbx1,11;setST1.INTM=0,startallinterrrupt
ret
;子程序potr.asm
.mmregs
.global_porta
.global_portb
_porta:
stm304h,ar1
st5555h,*ar1//将5555H存储到地址为304H的内存中
portw*ar1,01h//将304H中的值写到端口01H，即把5555H送到端口01H
ret
_portb:
stm304h,ar1
st0aaaah,*ar1//将0AAAAH存储到地址为304H的内存中
portw*ar1,01h//将304H中的值写到端口01H，即把0AAAAH送到端口01H
ret
主程序
#include
interruptvoidtimer（）;//声明函数
externvoidinitial（）;//声明外部函数initial
externvoidporta（）;//声明外部函数porta
externvoidportb（）;
intflag=0;
interruptvoidtimer（）//该函数负责定时，每次中断调用该函数
{
*（int*）0x300=*（int*）0x300+1;//内存为0X300的值自加1
if（*（int*）0x300==0x3e8）
{
*（int*）0x300=0;//当加到0X3e8既十进制1000次时，让0x300的值为0
*（int*）0x302=*（int*）0x302+1;
if（flag==0）
{flag=1;
porta（）;//执行函数porta同时将flag=1,下次执行timer时执行portb
}
else
{flag=0;
portb（）;//执行函数portb同时将flag=0,下次执行timer时执行porta
}
}
return;
}
main（）
{
initial（）;
while
（1）{;}
}
5、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；运行示范程序，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。
（3）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。
（4）实验源程序代码注释
主程序int2
interruptvoidint2c（）;
externvoidinitial（）;
externvoidporta（）;
externvoidportb（）;
intflag=0;
main（）
{
initial（）;
while
（1）{;}
}
interruptvoidint2c（）
{
asm（"nop"）;
*（int*）0x300=*（int*）0x300+2;//内存为0X300的值自加2
if（flag==0）
{
flag=1;
porta（）;//执行函数porta同时将flag=1
}
else
{
flag=0;
portb（）;//执行函数portb同时将flag=0
}}
子程序
initial（）
.mmregs
.global_initial
.text
_initial:
stm300h,ar3;initialdata300h//将地址300h赋给ar3
st#00h,*ar3//将立即数00h赋予ar3
stm302h,ar4//将地址302h赋给ar4
st#00h,*ar4//将立即数00h赋予ar4
ssbx1,11;setst1.intm=1stopallinterrupt//置位，设置状态寄存器1为1
stm00h,imr;stopallinterrupt//重新赋值，设置中断屏蔽寄存器为0
stm0ffffh,ifr;clearallinterruptsign//将所有的中断的标志位清零
stm04h,imr;allowint2interrupt//允许int2中断
rsbx1,11//allowallinterrupt//允许所有的中断
ret
.end
子程序potr.asm
.mmregs
.global_porta
.global_portb
_porta:
stm304h,ar1
st5555h,*ar1//将5555H存储到地址为304H的内存中
portw*ar1,01h//将304H中的值写到端口01H，即把5555H送到端口01H
ret
_portb:
stm304h,ar1
st0aaaah,*ar1//将0AAAAH存储到地址为304H的内存中
portw*ar1,01h//将304H中的值写到端口01H，即把0AAAAH送到端口01H
ret
三、实验二A/D采样实验
（一）实验目的
1．掌握利用TLV320AD50实现Ａ/Ｄ转换的技术基本原理和常用方法。
2．学会DSP的多信道缓冲串口的应用方法。
3．掌握并熟练使用DSP和AD50的接口及其操作。
4．通过实验加深对DSP系统频谱混叠认识。
（二）实验设备
计算机，CCS2.0软件，DSP仿真器，实验箱，示波器，连接导线。
（三）实验步骤和内容
1、实验连线
用短接块短接SS1的1，2脚，设置输出低频信号；短接S2的Sin脚，设置输出正弦波信号，这时模拟信号产生单元SP1输出为低频正弦波。
²JD跳线断开，设置语音处理单元输入信号为交流；并用导线连接SP1脚和JAD3的1脚，将模拟低频正弦波信号接入语音处理单元。
²用导线连接JAD1的INP和INPF，以及JAD2的INM和INMF，将语音处理单元输出的差动模拟信号接入AD50输入端。
2、运行CCS2.0软件，装入“exp06.pjt”工程文件，双击“exp06.pjt”及“Source”，打开各源程序；并阅读程序，明确多通道串口和AD50初始化程序，DSP串口采样程序使用。
3、加载“exp06.out”示范程序，在“exp06.c”中“REA
升级会员 