DSP原理及其应用技术_课程设计报告_报告.doc
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1、-DSP原理及应用课程设计报告设计题目:基于TMS320F2812 DSP微处理器的最小系统设计一、 设计任务1、利用Protel软件绘制并添加TMS320F2812的原理图库;2、利用Protel软件绘制TMS320F2812最小系统的电路原理图,包括时钟电路模块,电源模块、复位电路模块、JTAG接口模块;3、安装最小系统电路,在CCS下建立工程,编译并将其下载到TMS320F2812最小系统中运行。二、 相关设备PC机,CCS集成开发环境,最小系统电路板及元件,*DS510仿真调试器,外用表,示波器,稳压电源。三、 设计原理TMS320F2812 DSP微处理器属于通用可编程微处理器,在应
2、用时涉及硬件电路设计及软件设计,在理论课局部,主要是了解了F2812的体系架构及软件开发的相关知识,在具体使用时,需要绘制电路原理图及幅员。1. TMS320F2812 DSP微处理器运行的根本环境包括时钟电路、电源电路、复位电路及JTAG接口调试电路等,为了便于测试系统的运行情况,一般在其外围直接设计串口通信电路及相关的测试电路,这里即在外围配置了*F及串口通信电路。2. 可以使用Protel或其他电路幅员设计软件绘图,其中需要用到学习过的F2812的封装、管脚分布、时钟电路、复位电路等知识。3. 可以参考教材附录局部的电路原理图。通过F2812最小电路的设计,可以将理论与实践统一联系,更深
3、入地理解F2812的开发方法。四、 应用根底1、 能使用Protel设计电路原理图;2、 了解F2812硬件的相关知识及电路设计;3、 能使用CCS建立并调试DSP工程。目 录一、设计的目的和意义3页二、CCS软件概述3页2.1 CCS软件安装3页2.2 CCS软件设置3页2.3 CCS软件启动5页2.4 CCS软件退出6页2.5 CCS软件应用6页三、基于DSP原理及应用的课程设计题目选择7页3.1基于DSP的定时器的系统设计7页3.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计 7页3.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计7页3.4基于DSP5000的
4、电机控制方案设计7页四、设计原理概述7页4.1根本原理概述7页4.2基于DSP的定时器的系统设计原理7页4.3基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计原理8页4.4基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计原理8页4.5基于DSP5000的电机控制方案设计原理 8页五、程序设计流程图9页5.1基于DSP的定时器的系统设计流程图10页5.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计流程图11页5.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计流程图12页5.4基于DSP5000的电机控制方案设计流程图13页六、主要工程文件程序代码1
5、4页6.1基于DSP的定时器的系统设计主要工程文件代码15页6.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计主要工程文件代码16页6.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计主要工程文件代码17页6.4基于DSP5000的电机控制方案设计主要工程文件代码 19页七、设计结果分析18页7.1基于DSP的定时器的系统设计结果分析19页7.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计结果分析20页7.3基于DSP5000系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计结果分析21页7.4基于DSP5000的电机控制方案结果分析22页八、参考资料及实验设备2
6、2页九、课程设计心得 23页一、课程设计的目的一、课程设计的目的:(1)掌握如何使用DSP仿真平台;掌握DSP部构造和工作原理;熟悉DSP的指令系统;熟悉用DSP实现各种根本算法。(2)熟悉VC5509A 的定时器;掌握VC5509A 定时器的控制方法;掌握VC5509A 的中断构造和对中断的处理流程;学会C 语言中断程序设计,以及运用中断程序控制程序流程。(3)掌握用窗函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法;熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性;了解各种窗函数对滤波器特性的影响。(4)了解ICETEK-VC5509-A 板上语音codec 芯片TLV320AIC23 的设计和程序控制原理;了
7、解数字回声产生原理、编程及其参数选择、控制;熟悉VC5509DSP 扩展存储器的编程使用方法。 二、CCS软件概述2.1. CCS 软件安装 1CCS 软件安装在硬盘上建立一个临时目录,如:c:install。将实验箱附带的教学光盘插入计算机光盘驱动器。翻开教学光盘的“CCS 开发软件目录,用鼠标右键单击文件ccs5000.e*e 翻开第步建立的临时文件夹,双击其中的“Setup.e*e,进入安装程序。选择“Code Composer Studio,按照安装提示进展安装,并重新启动计算机。安装完毕,桌面上出现两个新的图标.清空在第步建立的临时文件夹。按照第步的方法,安装“CCS 开发软件目录中
8、的压缩文件2安装DSP 通用仿真器:仿真器的Windows 驱动程序;仿真器在CCS 环境中的驱动程序。3.安装实验程序:将教学光盘上的“软件测试程序目录中的“ICETEK-VC5509-EDULab子目录复制到C:上,并将目录中所有文件(包含子目录中的文件)的只读属性去除。4安装初始化仿真器程序 将“C:ICETEK-VC5509-EDULab目录下的“ICETEKEMUReset.bat复制到“c:ticcbin目录。将“C:ICETEK-VC5509-EDULab目录下的“icetek.cfg复制到“c:ticcbinBrdDat目录。用鼠标右键单击“C:ICETEK-VC5509-ED
9、ULab目录下的“初始化ICETEK-5100 USB2.0仿真器文件名,选择“发送到-“桌面快捷方式。2.2. CCS 软件设置1设置CCS 工作在软件仿真环境,CCS 可以工作在纯软件仿真环境中,就是由软件在PC 机存中构造一个虚拟的DSP 环境,可以调试、运行程序。但一般软件无法构造DSP 中的外设,所以软件仿真通常用于调试纯软件的算法和进展效率分析等。在使用软件仿真方式工作时,无需连接板卡和仿真器等硬件2.双击桌面上图标:进入CCS 设置窗口。3.在出现的窗口中按标号顺序进展如下设置:接着在下面出现的窗口中选择“否(N)。此时CCS 已经被设置成Simulator 方式(软件仿真TMS
10、320VC5509 器件的方式),如果一直使用这一方式就不需要重新进展以上设置操作了。4设置CCS 通过ICETEK-5100USB 仿真器连接ICETEK-VC5509-A 硬件环境进展软件调试和开发:双击桌面上图标:进入CCS 设置窗口。在出现的窗口中按标号顺序进展如下设置:接着在下面的窗口中按标号顺序进展如下选择:在出现的窗口中按标号顺序进展如下设置:在出现的窗口中按标号顺序进展如下设置:以上设置完成后,CCS 已经被设置成Emulator 的方式(用仿真器连接硬件板卡的方式),并且指定通过ICETEK-5100USB 仿真器连接ICETEK-VC5509-A 评估板。如果您需要一直使用
11、这一方式就不需要重新进展以上设置操作了。2.3. CCS 软件启动1启动Simulator 方式:双击桌面上图标:2启动Emulator 方式: 首先将实验箱电源关闭。连接实验箱的外接电源线。 检查ICETEK-5100USB 仿真器的黑色JTAG 插头是否正确连接到ICETEK-VC5509-A 板的J1 插头上。注:仿真器的插头中有一个孔参加了封针,与J1 插头上的缺针位置应重合,保证不会插错。 检查是否已经用电源连接线连接了ICETEK-VC5509-A 板上的POW1 插座和实验箱底板上+5V 电源插座。 检查其他连线是否符合实验要求。检查实验箱上三个拨动开关位置是否符合实验要求。 翻
12、开实验箱上电源开关(位于实验箱底板左上角),注意开关边上红色指示灯点亮。ICETEK-VC5509-A 板上指示灯D5 和D6 点亮。如果翻开了ICETEK-CTR 的电源开关,ICETEK-CTR 板上指示灯L1、L2 和L3 点亮。如果翻开了信号源电源开关,相应开关边的指示灯点亮。 用实验箱附带的USB 信号线连接ICETEK-5100USB 仿真器和PC 机后面的USB 插座,注意ICETEK-5100USB 仿真器上指示灯Power 和Run 灯点亮。 双击桌面上仿真器初始化图标如果出现下面提示窗口,表示初始化成功,按一下空格键进入下一步操作。如果窗口中没有出现“按任意键继续,请关闭窗
13、口,关闭实验箱电源,再将USB电缆从仿真器上拔出,返回第步重试。如果窗口中出现“The adapter returned an error.,并提示“按任意键继续,表示初始化失败。 双击桌面上图标:启动CCS2.21。如果进入CCS 提示错误,先选“Abort,然后用“初始化ICETEK-5100 USB2.0 仿真器初始化仿真器,如提示出错,可多做几次。如仍然出错,拔掉仿真器上USB 接头(白色方形),按一下ICETEK-VC5509-A 板上S1 复位按钮,连接USB 接头,再做“初始化ICETEK-5100USB2.0 仿真器。2.4. CCS 软件退出2.5. CCS 软件应用1可创立
14、工程:通过Code Composer Studio 2.21创立工程,完成系统的软件开发和调试。2可编辑修改工程中的文件:可查看工程文件,查看源文件,编辑修改源文件,修改工程文件的设置。3可实现根本调试功能:设置软件调试断点,利用断点调试程序。4可使用观察窗口:在观察窗口中双击变量,则可以在这个窗口中改变变量的5可使用文件输入/输出:从PC 机上加载数据到DSP 上,用于利用的数据流测试算法。6可使用图形功能:使用CCS 的图形功能检验结果三、基于DSP原理及应用的课程设计题目3.1基于DSP的定时器的系统设计3.2基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计3.3基于DSP50
15、00系列的无限冲击响应滤波器IIR的系统设计3.4基于DSP5000的电机控制方案设计四、设计原理概述4.1根本原理概述一、数字信号处理的根本理论,包括信号处理系统的概念、离散时间信号处理系统的根本分析方法、连续时间系统的离散化处理等。二、利用科学计算软件MATLAB来帮助求解数字信号理论的容。三、DSP器件的根本理论,包括器件的构造总线、CPU、存放器、存储器等和工作原理,器件中片外部设备定时器、计数器、串行I/O接口等的工作原理,器件的代数指令系统等。四、DSP仿真开发技术根本理论。4.2基于DSP的定时器的系统设计原理1通用定时器介绍及其控制方法详见spru595b.pdf: TMS32
16、0VC5509A 部有两个20 位通用定时器GP: *每个通用定时器包括: -1个16 位的减计数的计数器TIM; -1个16 位的定时器周期存放器PRD; -1个16 位的定时器控制存放器TCR; -1个16 位的定时器预定标存放器PSCR;PSCR 存放器说明:PSC:4 位的预定标值,与TIM 共同组成20 位的定时计数器;TDDR:预定标周期存放器(在需要时重装入PSC 的值);TCR 存放器说明详见spru595b.pdf;2中断响应过程详见spru595b.pdf:外设事件要引起CPU 中断,必须保证:IER 中相应使能位被使能,IFR 相应中断也被使能。在软件中,当设置好相应中断
17、标志后,开中断,进入等待中断发生的状态;外设如定时器中断发生时,首先跳转到相应中断高级的效劳程序中如:定时器1 会引起TINT中断,程序在进展效劳操作之后,应将本外设的中断标志位去除以便能继续中断,然后返回。3中断程序设计:-程序中应包含中断向量表,VC5509A 默认向量表从程序区0 地址开场存放,根据IPVD和IPVH 的值确定向量表的实际地址。-注意观察程序中INTR_init()函数的定义局部,其中IPVD 和IPVH 的值都为0*0d0;同时观察配置文件ICETEK-VC5509-A d 中的VECT 段描述中o=0*0d000。-向量表中每项为8 个字,存放一个跳转指令,跳转指令中
18、的地址为相应效劳程序入口地址。第一个向量表的首项为复位向量,即CPU 复位操作完成后自动进入执行的程序入口。-效劳程序在效劳操作完成后,去除相应中断标志,返回,完成一次中断效劳。4.3基于DSP5000系列的有限冲击响应滤波器FIR的系统设计原理1有限冲激响应数字滤波器的根底理论。2模拟滤波器原理巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器。3数字滤波器系数确实定方法。4根据要求设计低通FIR 滤波器。要求:通带边缘频率10kHz,阻带边缘频率22kHz,阻带衰减75dB,采样频率50kHz。设计: -过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率=22-10=12kHz -采样频率:f1
19、=通带边缘频率+(过渡带宽度)/2=10000+12000/2=16kHz;1=2f1/fs=0.64 -理想低通滤波器响应:h1n=sin(n1)/n/=sin(0.64n)/n/ -根据要求,选择布莱克曼窗,窗函数长度为:N=5.98fs/过渡带宽度=5.98*50/12=24.9 -选择N=25,窗函数为:wn=0.42+0.5cos(2n/24)+0.8cos(4n/24) -滤波脉冲响应为:hn=h1nwn |n|12;hn=0 |n|12 -根据上面计算,各式计算出hn,然后将脉冲响应值移位为因果序列。 -完成的滤波器的差分方程为:yn=-0.001*n-2-0.002*n-3-0
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- DSP 原理 及其 应用技术 课程设计 报告

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