10级DSP实验指导书Word文档下载推荐.docx
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在本实验中，我们使用下列代码说明减法运算：
STM#TEMP1，AR3；
将变量TEMP1的地址装入AR3寄存器
STM#TEMP3，AR2；
将变量TEMP3的地址装入AR2寄存器
SUB*AR2+，AR3，B
STHB，SUBRESULT
（4）实现16定点整数乘法
在C54中提供大量的乘法运算指令，其结果都是的32位，放在A或B寄存器中。
乘法指令输入变量非常灵活，可以是T寄存器、立即数、存贮单元和A或B寄存器的高16位。
有关乘法指令的详细使用说明请参考《TMS320C54X实用教程》。
在C54X中，一般对数据的处理都当做有符号数，如果是无符号数乘时，请使用MPYU指令。
这是一条专用于无符号数乘法运算的指令，而其它指令都是有符号数的乘法。
在本实验中，我们使用下列代码来说明整数乘法运算；
RSBXFRCT；
请FRCT标志，准备整数乘
LDTEMP1,T；
将变量TEMP1装入T寄存器
MPYTEMP2,A；
完成TEMP2*TENPL，结果放入A寄存器（32）位
例如，当TEMP1=1234H（十进制的4660），TEMP2=9876H（十进制的-26506），乘法的结果在A寄存器中为0F8A343F8H（十进制的-123517960）。
这是一个32位的
结果，需要两个内存单元来存放结果；
STHA，MPY_1_H；
将结果（高16位）存入变量MPY_1_H
STLA，MPY_1_H；
将结果（低16位）存入变量MPY_1_L
当TEMP1=10H（十进制的16），TEMP2=05H（十进制的5），乘法结果在A寄存器中为00000050H（十进制的80）。
对于这种情况，仅仅需要保存低16位即可；
STLA，MPY_1_L；
将结果（低16位）存放变量MPY-1-L
（5）实现16定点小数乘法
在C54X中，小数的乘法与整数乘法基本一致，只是由于两个有符号的小数相乘，其结果的小数点的位置在次高的后面，所以必须左移一位，才能得到正确的结果。
C54X中提供了一个状态位FRCT，将其设置为1时，系统自动将乘积结果左移移位。
但注意整数乘法时不能这样处理，所以上面的实验中一开始便将FRCT清除。
两个小数（16位）相乘后结果为32位，如果精度允许的话，可以只存放高16位，将低16位丢弃，这样仍可得到16位的结果。
在本实验中，我们使用下列代码来说明小数乘法运算：
SSBXFRCT；
FRCT=1，准备小数乘法
LDTEMP1,16,A；
将变量TEMPL装入寄存器A的高的16位
MPYATEMP2；
完成TEMP2乘寄存器A的高的16位，结果在B
；
中，
同时将TEMP2装入T寄存器
STHB，MPY-F；
将乘积结果的高16位存入变量MPY-F
例如，TEMP1=TEMP2=4000H（十进制的0.5），两数相乘后结果为20000000（十进制的2-2=0.25）。
再如，TEMP1=0CCDH（十进制的0.1），TEMP2=0599AH（十进制的0.7），两数相乘后B寄存器的内容为08F5F0A4H（十进制的0.07000549323857）。
如果仅保存结果的高16位08F5H（十进制的0.06997680664063）。
有时为了提高精度，可以使用RND或使用MPYR指令对低16位做四舍五入的处理。
（6）实现16定点整数除法
在C54X中没有提供专门的除法指令，一般有两种方法来完成除法。
一种是用乘法来代替，除以某个数相当于乘以其倒数，所以先求出其倒数，然后相乘。
这种方法对于除以常数特别适用。
另一种方法是使用SUBC指令，重复16次减法完成除法运算。
下面我们以TEMP1/TEMP2为例，说明如何使用SUBC指令实现整数除法，其中变量TMP1为被除数，TMP2为除数，结果即商存放在变量TEMP3中。
在完成整数除法时，先判断结果的符号。
方法是将两数相乘，保存A或B的高16位以便判断结果的符号。
然后只做两个正数的除法，最后修正结果的符号。
为了实现两个数相除，先将被除数装入A或B的低16位，接着重复执行SUBC指，用除数重复减16次后，除法运算的商在累加器的低16位，余数在高16位。
详细代码如下：
LDTEMP1,T；
将被除数装入T寄存器
MPYTEMP2,A；
除数与被除数相乘，结果放入A寄存器
LDTEMP2,B；
将除数TEMP2装入B寄存器的低16位
ABSB；
求绝对值
STLB,TEMP2；
将B寄存器的低16位存回TEMP2
LDTEMP1,B；
将被除数TEMP1装入B寄存器的低16位
RPT#15；
重复SUBC指令16次
SUBCTEMP2,B；
使用SUBC指令完成除法运算
BCDDIV-END,AGT；
延时跳转，先执行下面两条指令，然后判
断A，若A大于0，则跳转到标号
DIV-END，结束除法运算
STLB,QUOT-I；
将商（B寄存器的低16位）存入变量QUOT-I
STHB,REMAIN-I；
将余数（B寄存器的高16位）存入变量
REMAIN-I
XORB,B；
若两数相乘的结果为负，则商也应为负。
先将B寄存器清0
SUBQUOT-I,B；
将商反号
存回变量QUOT-I中
DIV-END：
（7）实现16定点小数除法
下面给出的是小数除法与前面的整数除法基本一致，也是使用循环的SUBC指令来完成。
但有两点需要注意：
第一，小数除法的结果一定是小数（小于一），所以被除数一定小于除数。
这与整数除法正好相反。
所以在执行SUBC指令前，应将被除数装入A或B寄存器的高16位，而不是低16位。
其结果的格式与整数除法一样，A或B寄存器的高16位为余数，低16位商。
第二，与小数乘法一样，应考虑符号对结果小数点的影响。
所以应对商右移一位，得到正确的有符号数。
其详细代码如下：
AND#0FFFFH,B；
将B寄存器的高16位清为0。
这时余数被丢弃，仅保留商
断A，若A大于0，则跳转到标号DIV-END，
结束除法运算
STLB-1,QUOT-F；
将商右移
STLB-1,REMAIN-I；
将余数（B寄存器的高16位）存
入变量REMAIN-I
注意：
上面的C54X的16位定点有符号小数除法通用程序没有保留余数，商保存在变量TEMP3中。
举一个例子，当TEMP1=2CCCH（十进制0.35），TEMP2=55C2H（十进制的0.67），两数相除的结果为TEMP3=42DCH（十进制的0X42DC除以215=0.52233）。
（四）实验步骤
1．新建一个工程
1）如果你的CCS安装在C:
\ti目录下，请在d:
\下新建一个目录，名为sf
2）将C:
\DSP实验\C5402例程\a1suanfa下的.asm文件拷贝到新目录中
3）运行CCS程序
4）选择ProjectNew菜单
5）在窗口中，选择你新建的目录，键入sf作为工程文件名，然后单击完成。
CCS会给你新建一个叫sf.pjt的工程文件，他将保存你的工程文件设置，和工程引用相关文件。
2．往工程中加入文件
1）选择projectAddFilestoProject,选择sf.asm,加入工程中。
5．浏览代码
和Windows的资源管理器相似，只要打开+号展现下面的文件,然后双击文件的图标,在主窗口就会显示相应文件的原始代码。
6．编译/执行程序
1）选择ProjectRebuildAll或工具栏中的相应按钮。
2）编译成功后，选择FileLoadProgram。
选择你刚编译的可执行程序exp1.out。
3）选择DebugRun，或工具栏中的相应图标。
5.程序调试的环境应用
（1）跟踪/调试程序
1）选择DebutRestart，重新执行程序。
2）不全速运行，而是选择DebugStepInto或按F8，单步执行程序.
3）观察主要寄存器的变化ViewCPURegistersCPURegiste。
注：
对不熟悉的指令，可查找相应说明。
（2）断点的设置与取消。
（3）观察CPU寄存器、存储器及变量。
6.源程序如下
实验一：
CCS基本操作
************************************************
*FileName:
sf.asm*
*Description:
DSP指令实验*
*Copyright（C）SanZhiElectronic*
.title"
ex1"
.mmregs
.def_c_int00
DAT0.SET60H
DAT1.SET61H
DAT2.SET62H
DAT3.SET63H
.text
ADD3.MACROP1,P2,P3,ADDRP;
三数相加宏定义:
ADDRP=P1+P2+P3
LDP1,A
ADDP2,A
ADDP3,A
STLA,ADDRP
.ENDM
_c_int00:
Bstart
start:
LD#00h,DP;
置数据页指针
STM#1000h,SP;
置堆栈指针
SSBXINTM;
禁止中断
bk0:
ST#0012h,DAT0
LD#0023h,A
ADDDAT0,A;
加法操作:
A=A+DAT0
NOP
bk1:
ST#0054h,DAT0
LD#0002h,A
SUBDAT0,A;
减法操作:
A=A-DAT0
bk2:
ST#0345h,DAT0
STM#0002h,T
MPYDAT0,A;
乘法操作:
A=DAT0*T
bk3:
ST#1000h,DAT0
ST#0041h,DAT1
RSBXSXM;
无符号除法操作:
DAT0÷
DAT1;
结果:
DAT2:
商;
DAT3:
余数
LDDAT0,A
RPT#15
SUBCDAT1,A
STLA,DAT2
STHA,DAT3
bk4:
ST#0333h,DAT0
SQURDAT0,A;
平方操作:
A=DAT0*DAT0
bk5:
ST#0034h,DAT0
ST#0243h,DAT1
ST#1230h,DAT2
ADD3DAT0,DAT1,DAT2,DAT3;
三数相加操作:
DAT3=DAT0+DAT1+DAT2
bk6:
Bbk0;
循环执行
.end
实验二定时器实验
熟悉DSP的定时器
了解定时器中断的编程方法
学会使用定时器中断方式控制程序流程
计算机；
DSP硬件仿真器；
DSP实验开发平台
（三）实验原理及说明
VC5402上有2个CPU定时器，本程序主要对CPU定时器0进行操作，1ms产生一次中断，让DSP5402开发板上的D9发光二极管每500ms闪烁一次。
1．新建一个工程
2．新建源文件
3．将源文件添加到工程
4．编译、执行程序
5．观察实验结果
实验三同步串口
了解DSP同步串口工作原理及程序的编写
了解AD50工作原理
DSP实验开发平台；
耳机、麦克风
（三）实验硬件设置
在做实验之前，需要接通该实验所需的硬件电路，本实验为：
先将实验箱右侧的船型开关往“I”方向打开电源，然后将系统主板的开关S33（主板左上角）往下拨接通+/-5V电源；
将麦克风（红色端）插入语音输入插座（M1），将耳机（黑色端）插入语音输出插座（M3），然后开始做实验，注意在做DSP实验时开始按了RST硬件复位后，实验中不要再按RST键，以免实验由于DSP复位而失败。
如果实验中硬件工作不正常，可按RST键对整个系统硬件进行复位。
（四）实验原理
本实验是实现通过DSP的同步串口能向AD50发送控制字和数据或接收AD50发送的数据。
硬件原理图请参考语音处理模块，同步串口实验，主要是通过5402的同步串口0访问A/D芯片，使学生了解同步串口工作原理。
该实验所需的硬件主要是DSP、TMS320AD50、TLC2272，在实验过程中如果TLC320AD50C工作不正常，请按复位键（RST键）对实验仪硬件复位。
编写DSP同步串口程序访问AD50，语音信号从麦克风（红色）输入后经过TLC2272（双路低噪声）滤波，通过AD50的A/D将模拟信号转换为数字信号，通再数字信号发送到AD50的DAC通道中，最后信号由耳机（黑色）输出。
要在耳机里听到麦克风所输入的声音。
TLC320AD50和TMS320C54x的接口图
（五）实验程序框图
实验四FIR滤波器实验
熟悉数字滤波的基本原理和实现方法；
熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；
通过观察对实际信号的滤波作用，获得对数字滤波的感性认识。
DSP实验开发平台。
然后开始做实验,注意在做DSP实验时开始按了RST硬件复位后，实验中不要再按RST键，以免实验由于DSP复位而失败。
FIR滤波器算法的函数表达式：
shortoflag=fir（DATA*x,DATA*h,DATA*r,DATA**dbuffer,ushortnh,ushortnx）（定义于fir.asm）
参数
x[nx]
指向输入向量，长度为nx
h[nh]
指向系数向量，长度为nx
例如：
若nh=3:
则：
H=b0,b1,b2。
●内存对齐：
这是一个环行缓冲区，必须起始于k位边界上（就是说起始地址的k个LSB位必须为0）。
其中k为大于log2（nh）的整数，具体解释见TMS320C54XDSPReferenceSet第5-15页5.5.3.4小节。
r[nx]
指向输出向量，长度为nx
Dbuffer[nh]
延迟缓冲区
●在多重缓冲区方法中，该向量在进行第一次块操作时应该初始化为0；
在后面的块操作中，延迟缓冲区保存着计算r所必须的输入值。
与h向量一致。
Nx
输入向量的长度
Nh
系数向量的长度
Oflag
溢出标志
●若oflag=1，则运算中产生32位溢出
●若oflag=0，运算中未产生32位溢出
说明
使用系数向量h，计算实数的FIR滤波。
输入数据存于向量x中。
该例程使用一个缓冲内存d，来保存前一次的输入值。
可以进行块滤波操作，或者单个数据滤波（nx=1）。
算法
r[j]=
0<
=j<
=nx
（五）实验步骤
（1）用MATLAB设计软件设计出FIR数据文件，可采用随机光盘里WAVE文件夹中的数据文件。
（2）启动CCS，编写实验程序代码（可参考随机光盘中的例程），进行编译并加载到DSP中。
（3）采用单步运行或执行到光标处，或全速运行，并打开波形观察窗口，跟踪观察其执行过程和滤波效果。
此处举例介绍随机光盘里的例程低通滤波器的程序运行，以及如何观察滤波效果：
①先打开项目，然后编译、加载实验程序，然后点击菜单debug—Gomain就进入实验程序test.c（如图一）。
图一程序
②然后我们打开波形观察窗口，路径是View—Graph—Time/Frequence，将出现如下图二所示的图形属性框，因为本程序编写的是输入向量放在x中，而滤波后的输出向量放在r中，因此图形属性框应选择：
在DisplayType一栏中选择DualTime项;
InterleavedDataSources一栏中选择No项;
StartAddress-upperdisplay一栏中输入x，
StartAddress-upperdisplay一栏中输入r；
AcquistitionBufferSize一栏中输入256；
DisplayDataSize一栏中输入256；
DSPDataType一栏中选择16-bitsignedinteger项；
其他为默认值，然后点击“OK”就可打开图形观察窗口如图三。
图二图形属性窗口
图三输入数据波形
③输入数据文件，路径是File—Data—Load，将WAVE文件夹的“fwave1k+500.dat数据文件载入，如图四所示设置。
然后就会出现如图三所示的输入波形窗口。
图四加载数据设置
④运行程序，就可观察到输入数据经过FIR滤波后的效果，如图五所示。
至此就可观察信号经过FIR滤波后的信号的改变。
图五FIR滤波后的输出数据
具体实验程序请参考：
随机光盘里的lpassfir文件夹。
（六）实验思考
根据上述低通FIR滤波器的设计方法设计出高通FIR滤波
附录：
参考程序清单
ex1.asm*
ST#03
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