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dsp数字电压表
DSP课程论文
题目基于2812的数字电压表
专业电气工程及其自动化_
姓名郁健
班级11东电气1_
学号11811528
执行学期2014-11
基于DSP2812的数字电压表
绪论:
DSP即为数字信号处理器（DigitalSignalProcessing），是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。
它的工作原理是将现实世界的模拟信号转换成数字信号，再用数学方法处理此信号，得到相应的结果。
自从数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）问世以来，由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点，已在图形、图像处理，语音、语言处理，通用信号处理，测量分析，通信等领域发挥越来越重要的作用。
随着成本的降低，控制界已对此产生浓厚兴趣，已在不少场合得到成功应用。
DSP数字信号处理器DSP芯片采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构及改进的哈佛结构，较传统处理器的冯?
诺依曼结构具有更高的指令执行速度。
其处理速度比最快的CPU快10-50倍。
在当今数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的“旗手”。
最初的DSP器件只是被设计成用以完成复杂数字信号处理的算法。
DSP器件紧随着数字信号理论的发展而不断发展。
DSP发展最快，现在的DSP属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及外围组件综合集成在单一芯片上。
这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域，前景十分可观。
近年来，随着通信技术的飞速发展，DSP已经成为信号与信息处理领域里一门十分重要的新兴学科，它代表着当今无线系统的主流发展方向。
现在，通信领域中许多产品都与DSP密切联系，例如，Modem、数据加密、扩频通信、可视电话等。
而寻找DSP芯片来实现算法最开始的目标是在可以接受的时间内对算法做仿真，随后是将波形存储起来，然后再加以处理。
在短短的十多年时间，DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。
设计思想
我运用学习到的DSP知识，设计了一个基于DSP2812的数字电压表。
该设计通过运用GPIO的13、14、15管脚用作I/O口来使信号输出，定时器0先清零，再经过一段时间的延时，让管脚发送信号，从而让相应的灯点亮，通过实验板上的LED的点亮情况来表明当下的电压值。
第一章系统设计
第一节课题目标及整体方案
1.1.1课程目标
以DSP2812为核心，设计一个数字电压表。
采用中断方式，对2路0～2V的模拟电进行循环采集，采集的数据送LED显示，并存入内存。
1.1.2整体方案
通过对DSP2812的I/O的运用，实现3个LED显示0～2V的电压。
具体实现原理如下表1—1。
LED
电压值
0
1
2
LED1
亮
灭
灭
LED2
灭
亮
灭
LED3
灭
灭
亮
表1—1
第二节硬件平台简介
1.2.1硬件结构
引脚说明
JTAG接口：
本板卡和DSP仿真器连接接口，通过本接口用户可进行在线仿真
步进电机接口：
接上步进电机可进行步进电机控制实验
AD输入接口：
2路带运放隔壁的AD输入接口
DA输出接口：
3路DA输出接口
CAN接口：
CAN总线接口插座
RS232接口：
标准的DB9插座
2812全功能引出接口，方便用户扩张使用
图1—1
1.2.2I/O模块介绍
1、下表为I/O空间分配
表1—2
2、I/O空间介绍2.2.2I/O控制模块介绍
数字输入/输出模块是集成在TMS320F2812片内的外设之一，它主要对芯片的通用、双向的数字I/O（GPIO）引脚进行控制。
这些I/O引脚大多数是基本功能和一般I/O复用的引脚，数字I/O模块采用了一种灵活的方法，以控制专用I/O和复用I/O引脚的功能，所有I/O和复用引脚的功能可通过9个16位控制寄存器来设置，这些寄存器可分为两类：
·I/O口复用控制寄存器（MCRx）：
用于控制选择I/O口作为基本功能方式或一般I/O引脚功能；
·数据和方向控制寄存器（PxDATDIR）：
当I/O口用作一般I/O引脚功能时，用数据和方向控制寄存器可控制数据和到双向I/O引脚的数据方向，这些寄存器直接和双向I/O引脚相连。
具体控制寄存器的访问地址、定义请参见有关资料。
3、I/O管脚及使用方法
TMS320F2812板使用了一些I/O管脚对DSP进行控制。
例如：
跳线JP6连接DSP上MP/MC管脚，在DSP复位时，DSP可读回这一管脚的设置，当管脚接高电平时，DSP采用微处理器（MP）方式工作，否则设置成微控制器（MC）方式。
TMS320F2812板在扩展插头上将未使用的I/O引脚接出，提供给用户连接使用。
其定义见TMS320F2812板说明。
这些管脚支持0-3.3V逻辑电平操作，用户在进行相应设置后可以在I/O管脚上进行输入或输出操作，使用时须注意根据引脚本身的负载能力驱动相关设备。
4、SEED_DEC2812实验箱及控制模块使用的I/O管脚
SEED_DEC2812实验箱将引脚ADCIN00-ADCIN03连接到了实验箱底板上“A/D输入”的四个插座上。
SEED_DEC2812实验箱控制模块使用如下引脚：
PWM12/IOPE6--指示灯
PWM11/IOPE5和TDIRB/IOPF4—步进电机
CANTX/IOPC6—蜂鸣器
第三节软件系统设计
1.3.1软件流程图
1.3.2实验程序
1、实验主程序如下：
#include"global.c"
voidInitSysCtrl（）;
VoidInitGpio（）;
voidInitCpuTimers（）;
voidKickDog（）;
voidKeyLed（）;
voiddianya_disply（intm）;
unsignedintnumled=0;
Voiddelay（inti）;
main（）
{
intt;
InitSysCtrl（）;
MCRC=MCRC&0xFF00;
PEDATDIR=0xFF00;
InitTimer0（）;
t=1;
if（0<=t&&t<=2）
{dianya_disply（t）;}
else
{
while
（1）
{
KeyLed（）;
}
}
}
2、程序分析
主程序主要是通过对各程序的调用驱动硬件实现数字电压表的功能。
比如对系统初始化、定时器初始化等。
附录1
系统初始化模块
voidInitSysCtrl（）
{
Uint16i;
EALLOW;
SysCtrlRegs.WDCR=0x0068;
SysCtrlRegs.PLLCR=0xA;
For（i=0;i<5000;i++）
SysCtrlRegs.HISPCP.all=0x0001;
SysCtrlRegs.LOSPCP.all=0x0002;
EDIS;
}
附录2
GPIO模块初始化
VoidInitGpio（）
{
EALLOW;
GpioMuxRegs.GPFMUX.bit.XF_GPIOF13=0;
GpioMuxRegs.GPFDIR.bit.GPIOF13=1;
GpioDataRegs.GPFSET.bit.GPIOF13=1;
GpioMuxRegs.GPFMUX.bit.XF_GPIOF14=0;
GpioMuxRegs.GPFDIR.bit.GPIOF14=1;
GpioDataRegs.GPFSET.bit.GPIOF14=1;
GpioMuxRegs.GPFMUX.bit.XF_GPIOF15=0;
GpioMuxRegs.GPFDIR.bit.GPIOF15=1;
GpioDataRegs.GPFSET.bit.GPIOF15=1;
EDIS;
}
附录3
CPU定时器0模块初始化
voidInitCpuTimers（）
{
CpuTimer0.RegsAddr=&CouTimer0Regs;
CpuTimer0Regs.PRD.all=0xFFFFFFFF;
CpuTimer0Regs.TPR.all=0;
CpuTimer0Regs.TPRH.all=0;
CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS=1;
CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB=1;
CpuTimer0.InterruptCount=0;
}
附录4
LED灯亮灭模块
voidKeyLed（）
{
PEDATDIR=PEDATDIR&0xFF00;
Delay（1000）;
PEDATDIR=PEDATDIR|0x0FF;
}
附录5
CPU定时器0周期中断函数
InterruptvoidTINT0_ISR（）
{
CpuTimer0.InterruptCount++;
CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIF=1;
PieCtrl.PIEACK.bit.ACK1=1;
EINT;
}
附录6
主函数模块
voidmain（）
{
InitSysCtrl;
DINT;
IER=0x0000;
IFR=0x0000;
InitPieCtrl（）;
InitPIEVectTable（）;
InitPeripherals（）;
InitGpio（）;
PieCtrl.PIEIER1.bit.INTx7=1;
IER|=M_INT1;
EINT;
ERTM;
ConfigCpuTimer（&CpuTimer0,150,1000000）;
StartCpuTimer0（）;
For（;;）
{
}
}
附录7
数字电压显示模块
Voiddianya_disply（intm）
{
switch（m）
{
case0:
PEDATDIR=PEDATDIR&0xFF00;
PEDATDIR=PEDATDIR|0x0002;
break;
case1:
PEDATDIR=PEDATDIR&0xFF00;
PEDATDIR=PEDATDIR|0x4;
break;
case2:
PEDATDIR=PEDATDIR&0xFF00;
PEDATDIR=PEDATDIR|0x8;
break;
}
}
附录7
延时模块
Voiddelay（inti）
{
intm,n=0;
for（m=0;mfor（n=0;n}
第四节实验过程
1.4.1实验准备
首先将包含实验程序的文件夹拷贝到D：
盘根目录下。
1.将DSP仿真器与计算机连接好；
2.将DSP仿真器与JTAG插头与SEED_DEC2812单元的J1相连接；
3.打开SEED_DTK2812的电源。
观察SEED_DTK_MBoard单元的+5V，+3.3V，+15V，
-15V的电源指示灯以及SEED_DEC2812的电源指示灯D2是否均亮；若有不亮的，
请断开电源，检查电源。
1.4.2实验步骤
1.打开CCS，进入CCS的操作环境；
2.装入GLOBAL.pjt工程文件，添加2812.gel文件；
3.装载GLOBAL.out文件，进行调试；
4.运行程序，观察相应的指示灯是否点亮。
可观察到结果：
当电压为0V时，LED1点亮；当电压为1V时，LED2点亮；当电
压为2V时，LED3点亮；
第五节实验心得
DSP是一门理论与实践并重的技术，在成功掌握了理论知识的同时再配合做
一些经典的DSP实验，从而加深对DSP软、硬件的理解与掌握，为今后从事独立
的开发打下扎实的基础。
通过几个实验的磨练，我初步的对DSP有了一定的了解。
虽然是在老师指导以及同学的帮助下才完成实验要求的，但是我还是收获了不少
关于DSP的知识。
在实验过程中，我经历了对已有程序进行修改，重复相应的过
程野能实现预定的功能。
由于有的需要配置的文件的缺失，无法完成对相应工程
的配置设置，所以采用参考例程里的程序完成整个过程，这也是一个学习的过程。
做项目不是一个人的事，每个同学都应积极的参与，为整个项目的完成提供保障，
团队的协作，尽可能的去发挥每个同学的专长，在整个项目的完成都能有所收获，
这才应该是做项目的真正目的，加强同学之间的交流，用心付出，共享实验带给
大家的成功的喜悦。
相关课程的学习只是基础，在此基础之上对相应的软件与硬
件结合，切实去体验一个芯片所能实现的各种功能，去发现所学的知识会在哪些
用得到，如何应用，有怎样可以改进的方法，更深层次地去掌握跟其他相关课程
的交叉点，提升学习能力。
从近期来看，可以为我们将要开始的毕业设计做准备，
当做是一次练手，争取出色完成毕业设计，为四年的大学交出一份完美的答卷。
从长远看，为自己以后的工作也在一定程度的奠定基础，学习能力强了，自己就
能比较快的接受新知识，更能适应社会对人的要求。
相信团队的力量，同时也要
提高个人解决问题的能力，让自己在团队中发挥作用，将个人融入团队中，才能
让自己有更大的收获。
（注：
可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!
）
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