TMS320VC5402系列DSP实验指导书 精品实验
dsp课程设计基于TMS320C5402的FSK
湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院（系、部） 2011~2012 学年第一学期课程名称： DSP应用技术指导教师：职称学生姓名：专业班级通信082班学号设计题目：基于TMS320C5402的FSK调制器设计与实现成绩：起止日期： 2011 年 11 月 28 日至 2011 年 12 月 9 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2011 —2012 学年第1 学期计算机与通信学院通信工程专业通信082 班级课程名称：DSP应用技术设计题目：基于TMS320C5402的FSK调制器设计与实现完成期限：自2011 年11 月28 日至2011 年12 月9 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日DSP应用技术课程设计说明书基于TMS320C5402的FSK调制器设计与实现起止日期：2011 年11 月28 日至2011 年12 月9 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2011年12 月9日于观察调制信号。
b)点击View——Graph——Time/Frequence，出现“Graph Property Dialog”，按下图所示设置，然后点击OK，即会出现一个图形窗口——此步骤用于观察调制后的信号。
c)按F11运行程序（注意不要直接运行程序）。
此时即可看到如下图所示的结果，且图形不断闪烁（在更新）。
d)运行完程序后会生成调制后的FSK信号，数据保存在工程项目中的out.dat中（此文件可作为FSK 解调程序的输入数据）；建议采用单步执行的方法来查看调制后的数据波形是否正确。
六、心得体会我们刚接到这个课程设计题目时，确实不知道如何下手，甚至觉得不可能完成，不过经过老师的讲解和我们组员之间的讨论，还是觉得有点眉目。
不过还是有疑惑，我们决定分工，对每个问题进行深入的了解和突破，我们分别在网上和图书馆查找资料，实在没办法解决的就请教龙老师，他就很耐心的给我们讲解，从中我们不仅能学到书本上的知识，更重要的是老师把他的亲身遇到的问题和他的解决办法也给我们讲，让我们学到更多书本上没法学到的东西，在以后的路上也少走了些弯路，还是得感谢龙永新老师在这次课程设计中给我们很多的问题讲解，让我们能在规定的时间内完成此次课程设计。
第六章 5402常规实验指导
实验四定时器实验一、实验目的1、熟悉C54的定时器；2、掌握C54定时器的控制方法；3、学会使用定时器中断方式控制程序流程。
二、实验设备计算机，CCS 2.0版软件，DSP硬件仿真器，实验箱。
三、实验步骤和内容1、运行CCS软件，调入样例程序，装载并运行；2、定时器试验通过数字量输入输出单元的LED1~LED8来显示；3、例程序实验操作说明启动CCS 2.0，并加载“NORMAL\EXP04_TIMER\EXP04\Debug\exp04.out”；单击“Run”运行，可观察到LED灯（LED1~LED8）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。
源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“NORMAL\EXP04_TIMER\EXP04\Exp04.pjt”，双击“Source”，可查看各源程序。
四、实验说明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。
在本系统中，如果设置时钟频率为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。
实验五 INT2中断实验一、实验目的1．掌握中断技术，学会对外部中断的处理方法；2．掌握中断对程序流程的控制，理解DSP对中断的响应时序。
二、实验设备计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱三、实验步骤和内容1、用连接线连接“CPLD单元”的2号孔“单脉冲输出”和“电机控制单元”2号孔“INT2”。
将“CPLD单元”拨码开关第3位打到“ON”位置。
2、低电平单脉冲触发DSP中断INT2；该中断由“单脉冲单元”按键“S5”产生。
DSP基于TMS320VC5402的DSP最小应用系统的设计
DSP课程设计报告书题目: 基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气F1102学号： 201123910507学生姓名：唐智强指导教师：张世杰课程设计题目：基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计指导教师评语：成绩：指导教师：张世杰年月日基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计李迎春王玉峰王达伟(北华航天工业学院电子工程系,河北廊坊065000)摘要:TMS320VC5402是由TI公司生产的性价比极高的定点DSP芯片。
主要研究了基于TMS320VC5402的最小系统板的软硬件设计。
针对电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG接口电路、DSP芯片电路提出可行的设计方案。
同时,给出了一个点亮LED灯的完整汇编源代码。
关键词:DSP;TMS320VC5402;最小系统;硬件设计;软件设计基金项目:河北省教育厅青年基金项目(2010206);北华航天工业学院教研项目(JY-2010-003-Y)收稿日期:2011-12-04作者简介:李迎春(1976-),女,讲师,博士,湖北荆门人,主要从事DSP和图像处理的教学和科研工作。
目录引言 - 4 -1 TMS320VC5402简介 - 4 -2 系统硬件设计 - 5 -2. 1 电平转换 - 5 -2. 2 电源控制电路 - 5 -2. 3 复位电路 - 6 -2. 4 时钟电路 - 6 -2. 5 译码电路 - 7 -2. 6 输入接口电路 - 7 -2. 7 输出接口电路 - 7 -2. 8 存储器扩展电路 - 8 -2. 9 JTAG仿真接口电路 - 8 -3 系统软件设计 - 9 -3. 1 引导程序 - 9 -3. 2 用户程序 - 11 -参考文献-15-4 总结 - 16 -引言在仪器仪表迅速发展的同时，计算机和网络技术也在迅速发展，PC机已经从高速增长进入到平稳发展时期，单纯由PC机带领电子产业蒸蒸日上的时代己经成为历史，嵌入式系统的出现和广泛应用，使计算机和网络进入了后PC时代。
基于TMS320VC5402的DSP基本系统的设计
基于TMS320VC5402的DSP基本系统的设计Ξ姜 滨(华中科技大学光电子工程系 武汉 430074)摘 要本文以美国Texas Instruments(TI)公司C5000TM系列DSP中TMS320VC5402为例,介绍用Flash Rom和SRAM构建DSP基本应用系统的硬件设计方法,以及DSP硬件设计中应注意的几个问题。
关键词:DSP FPG A CPLD中图法分类号:TP391The Design of DSP B asic System based on TMS320VC5402Jiang Bin(Photoelectron Engineering Department,HUST,Wuhan430074)Abstract:This paper introduces the hardware design of DSP basic system constructed by Flash Rom and SRAM,taking TMS320VC5402of C5000TM serial from Texas Instruments(TI)for example,and proposes some is2 sues which we shall pay attention to in hardware design.K ey w ords:DSP,FPG A,CPLDClass number:TP391 数字信号处理(DSP)芯片以其高速、低功耗和高集成度在军事、航天等领域大显身手;随着半导体工艺的进步和工业民用领域的大量采用,近几年来,DSP价格大幅下调(某些品种价格已与单片机相当),而性能却不断提高,现已广泛应用于通信、工业控制和消费领域,DSP正日益成为现代信息产业的重要基石。
根据TI公司预测,DSP和Ana2 log器件将成为因特网时代的主导。
1 TI公司TMS320系列DSP目前,TI公司力推的主流DSP为C24X TM、C54X TM和C6000TM,C24X TX系列是16位定点DSP,以较高的性价比广泛应用于马达控制、工业数字控制、信息家电等方面; C54X TM系列是C5000TM中的第二代产品,其特点是高速、低功耗,最适合用于便携式设备(如手机、数码相机、PDA等)和对功耗有严格要求的地方;C6000TM是一个32位高性能的DSP,它包括C62xx、C64xx、C67xx三个系列(其中C67xx为点DSP),采用了Veloci TT 超长指令字(VL IW)结构,C62xx、C64xx、C67xx的单片处理速度最高可分别达到2400M IPS、4800M IPS和1GFLOPS,主要用Ξ收到本文时间:2002年11月19日于无线基站、网络、视频和图像处理领域,需要注意的是它的功耗较大和对PCB的设计、制板工艺要求较高。
TM320VC5402自制实验板报告
利用PROTEL或者其他软件完成PCB之后，可以交给 工艺好的公司加工制版。要注意几个问题：
仔细检查原理图，最好进行互查； 按实际尺寸打印PCB文件，对每个器件的封装进行检查，
注意孔径和管脚间距； 选择工艺水平较好的公司。
CPLD程序设计 元器件焊接
焊接前对PCB板（光板）进行检查，是否有短路和PCB设 计问题；
#define PMST_VAL
0xFFC0u
#define SWWSR_VAL 0x7FFFu
#define BSCR_VAL
0x0002u
Gel文件
自定义Gel文件
GEL_XMDef(0,0x1eu,1,0x0000u,0x8u);
GEL_MapAdd(0x0000u,0,0x20000u,1,1); GEL_MapAdd(0x20000u,0,0x60000u,1,1)
GEL_MapAdd(0x0u,1,0x80u,1,1); GEL_MapAdd(0x80u,1,0x3F80u,1,1); GEL_MapAdd(0x8000,1,0x8000,1,1);
闪灯自测程序
硬件结构
闪灯自测程序
LED2
闪灯自测程序
闪灯自测程序
CPLD程序
DSP_XF信号通过一个反相器接到LED2， 所以控制DSP的XF信号就可以控制LED2 的亮灭。
闪灯自测程序
闪灯自测程序（test.asm)
.title "test.asm"
.def _c_int00
.mmregs
.text
_c_int00:
ssbx xf
stm #200,brc
DSP实验报告3
一种有效的语音信号变调算法及其DSP实现一、实验目的熟悉TMS320VC5402指令体系，熟悉实验开发板的硬件组成，并开发应用程序二、实验设备TMS320VC5402实验板一套，ICETEC_5100USB仿真器一套，电源一个三、实验内容1．使用到的硬件介绍TMS320VC5402是TI公司推出的新一代定点数字信号处理器，采用先进的修正哈佛结构，在片存储器和在片外围电路等硬件，具有功耗低、高度并行等优点。
EPM7128QC100-10是ALTRA公司生产的高性能基于EEPROM可编程逻辑器件，S系列支持JTAG调试，片内可使用门2500个，128个宏单元，10ns响应延迟，引脚电压3.3/5.0V可控等性能。
AD/DA转换使用的是TI公司生产的高性能CODEC芯片，支持模拟电路接口和商业应用，16位宽AD/DA转换，串行编程，89dB信噪比，最高转换频率22.05KHz。
2．程序算法本实验程序的目的是进行声音的变调处理（包括升调和降调），原理图见图1（图1）变调处理原理框图在频域中，如果平移距离过小，平移后的频谱就会有一部分相互交叠，从而使新合成的频谱与原频谱不一致，因而无法准确地恢复原时域信号，这种现象称为混叠。
原因是采样频率fs 太低，原模拟信号不是有限带宽的信号；采取的措施有（1）对非有限带宽的模拟信号，在采样之前先通过模拟低通滤波器滤去高频成分，使其成为带限信号。
这种处理称为抗混叠滤波预处理。
（2）满足采样定理，即fs>=2fh，一般采样频率大大高于信号最高频率DSP变调算法：方案一：利用FFT和IFFT变换，在频域内进行变调处理，算法主要流程是对每帧信号的FFT转换进行展开平移以改变信号的频率特性，图2显示的是升调1.35倍前后的信号谱低频部分（0-3KHz），可以清楚的看到信号的频率向高频方向移动，但噪声干扰明显增加，并能够听到截断噪声。
利用此方法的优点是能够在频率域上对信号进行处理，能够全面反映信号内部特征，在一帧内部可以得到满意的效果；缺点是处理过的数据进行IFFT变换，误差很大，并引入了很多噪音，并且FFT和IFFT在定点处理器中使用误差很大，选取的基点较少时误差不能承受，选取基点较多时，消耗很多的CPU 和RAM资源，不适宜实时处理。
DSP-5402实验仪说明书
SZ-DSP54A型开发教学实验仪实验指导书（教师/学生用）DSP长沙三知电子有限公司2001/11前言随着DSP在中国的普及与发展，越来越多的领域已经应用了DSP 技术。
为了适应这一新的形式，加速培养高素质的DSP专门人才，国内各高等院校除了加强DSP学科的理论教学之外，都纷纷开设DSP 实验课，以提高学生的实际动手能力，加快学生与社会的接轨的时间。
因此我公司首先想联合高校开发DSP实验仪，通过学生对数字信号的学习以及对DSP实验仪的实践，使DSP之花在学校开始发芽。
由于编者水平有限，书中有不当之处再所难免，恳请读者批评指正。
最后，向关心和厚爱“三知”系列产品的广大用户表示忠心感谢！长沙三知电子有限公司二OO一年十一月概述TI（德州仪器半导体公司）生产的数字信号处理器,简称DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）TMS320是包括定点、浮点和处理器在内的数字信号处理器（DSPs）系列，其结构尤其适用于作实时信号处理。
DSP是运算密集型的微处理器。
这使得DSP完成滤波器和FFT算法比一般的事务型处理器快的多。
DSP的另一重要特征是采用改进的哈佛结构，具有独立的数据和地址总线，从而使得处理器指令和数据并行，与冯诺伊曼的结构相比，大大提高了处理效率。
该系列DSP具有以下特点：●灵活的指令系统●灵活的操作性能●高速的性能●改进的哈佛结构●低功耗●很高的性能价格比TMS320系列中的同一代芯片具有相同的CPU结构，但片内存储器和片内外设的配置是不同的。
还有一些派生器件使用了存储器和外设新的组合，以适应不同的需要。
该系统以TI的TMS320C5402的DSP为该实验仪的主体芯片。
54系列DSP 应用改进的哈佛结构，具有三个数据存储总线、一个程序存储总线、两个数据地址产生器和一个程序地址产生器。
这种结构使得可以同时存取数，适合多操作数运算，从而完成同样的功能所需的周期少。
加之54系列指令集还包含几条专用指令，包括：单条指令重复和指令块重复、条件指令、FIR（有限脉冲响应）和LMS（最小均方）滤波器运算指令等。
基于TMS320C5402的DSP指令实验和交通灯设计
目录1、概述 (1)1.1、DSP（digital signal processing）芯片概述 (1)1.2、TMS320C54X概述 (2)1.3、32位乘法器概述 (3)2、实验一：DSP指令实验 (4)2.1、实验目的 (4)2.2、实验要求 (4)2.3、实验步骤 (4)2.4、实验源程序 (5)2.5、实验结果 (7)3、实验三、存储器实验 (9)3.1、实验目的 (9)3.2、实验要求 (9)3.3、实验步骤 (9)3.4、实验源程序 (10)3.5、实验结果 (13)4、实验四：交通灯控制 (17)4.1、实验内容 (17)4.2、实验源程序 (17)4.3、实验结果 (21)5、设计小结 (22)1、概述1.1、DSP（digital signal processing）芯片概述DSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
DSP微处理器DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。
其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。
五邑大学-TMS320VC5402定时器实验(DSP报告作业-)
五邑大学实验报告实验课程名称：_______________院系名称：________ 信息工程学院______________专业名称：________ 电子信息工程______________实验项目名称：1、TMS320VC5402定时器实验2、基于DSPLib的FFT程序设计3、基于DSPLib的滤波器程序设计班级：_____ 学号： _______报告人：一、TMS320VC5402定时器实验一实验目的1.了解DSP汇编程序与C语言程序的构成；2.了解DSP程序各段的含义；3.熟悉如何编写中断服务程疗;；4.掌握片内定时器的设置方法；5.掌握长时间间隔的定时器的处理二实验内容1.DSP的初始设置；2.DSP中断向量表的建立；3.定时器的使用；设实验板时钟频率为20MHz,编程实现以下要求：1、TMS320C5402 的时钟频率为100 MHz2、TMS320C5402XF端输出一个周期为500ms的方波，周期性地点亮LED3、采用定时中断方法实现4、用C语言编程，画出程序流程图并给出源代码。
5、上机调试。
三实验背景知识1通用TIMER简介TMS320VC5402的定时器的说明：VC5416中有两个可编程的片上定时器，总共包含有三个可由用户设置的寄存器，并可以申请主机的中断。
这三个寄存器分别为TIM、PRD、TCRo这些寄存器与对应的存贮空间地址如下表所示：Timer 0 AddressTimor 1Address 「5402only)Register Description002>1h OO3Oh TIM Timer register0025h0031 h PRD Timer period register0026h0032h TCR Timer control register时间寄存器（TIM）是一个16位的存贮器映射寄存器，它的值山周期寄存器来进行装载，并且做减一操作。
周期寄存器（PRD）是一个16位的存贮器映射寄存器，它是用来重装时间寄存器（TIM）寄存器的值的。
第9章 TMS320C5402实验
5) 实验步骤 (1) 安装、设置、运行 安装、设置、运行CCS软件； 软件； 软件 (2) 用汇编语言设计一程序并输入相应的链接命令文件 用汇编语言设计一程序并输入相应的链接命令文件(.cmd文 文 文件)， 件)，或输入参考程序及链接命令文件 ，或输入参考程序及链接命令文件(.cmd文件 ，使一组所给的数 文件 累加； 累加； (3) 新建一个工程； 新建一个工程； (4) 向工程添加汇编程序及链接命令文件 向工程添加汇编程序及链接命令文件(.cmd文件 ； 文件)； 文件 (5) 编译、链接工程中的所有文件，生成 编译、链接工程中的所有文件，生成.out文件； 文件； 文件 (6) 装载上述 装载上述.out文件，并运行。 文件， 文件 并运行。
2
3) 预备知识 的安装与设置； （1）复习教材第六章的内容，熟悉 ）复习教材第六章的内容，熟悉CCS的安装与设置；了解常用 的安装与设置 菜单的基本作用和使用方法；了解用CCS开发程序的基本过程和步骤 菜单的基本作用和使用方法；了解用 开发程序的基本过程和步骤 （2）熟悉七种基本的数据寻址模式和常用汇编指令、伪指令的使 ）熟悉七种基本的数据寻址模式和常用汇编指令、 用方法 （3）熟悉汇编源文件的格式和书写规则 ） （4）编写实现 个数相加的源程序和连接程序 ）编写实现2个数相加的源程序和连接程序 4) 实验设备 Windows 98或以上 机操作系统、CCS集成开发环境。 或以上PC机操作系统 集成开发环境。 或以上 机操作系统、 集成开发环境
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实验3 实验 加、减、乘运算程序的设计
1) 实验目的 (1) 熟悉DSP 集成开发环境； (2)掌握TMS320C54x DSP加、减、乘指令的用法； (3)学会使用断点调试程序。
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TMS320VC5402DSP的并行IO引导装载方法研究(精)
TMS320VC5402 DSP的并行I/O引导装载方法研究TMS320VC5402(以下简称C5402)是德州仪器公司(TI)1999年10月推出的性价比极高(目标价格仅为5美元)的定点数字信号处理器(DSP)。
C5402主要特点如下[1]：·操作速率达100MIPS；·具有先进的多总线结构，三条16位数据存储器总线和一条程序存储器总线；·40位算术逻辑单元(ALU)，包括一个40位桶形移位器和两个40位累加器；·一个17×17乘法器和一个40位专用加法器，允许16位带/不带符号的乘法；·整合维特比加速器，用于提高维特比编译码的速度；·单周期正规化及指数译码；·8个辅助寄存器及一个软件栈，允许使用业界最先进的定点DSP C语言编译器；·数据/程序寻址空间1M×16bit，内置4K×16bit ROM和16K×16bit RAM；·内置可编程等待状态发生器、锁相环(PLL)时钟产生器、两个多通道缓冲串行口、一个8位并行与外部处理器通信的HPI口、2个16位定时器以及6通道DMA控制器；·低功耗，工作电源有3V和1.8V(内核)，特别适合电池供电设备。
由此可见，与TMS32054X系列的其它芯片相比，C5402以其独有的高性能、低功耗和低价格特性，使得一推出就受到业内用户的欢迎。
但它的内部结构和片内掩模的引导装载(Bootloader)程序与C54X系列的其它DSP处理器[2]有较大的差异，而它的应用对象又大多是要求能脱机运行，如机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)和数字无线通信等内嵌式系统。
为此，本文立足我们的实践经验，简单介绍C5402 Bootloader程序分析和实现方法，并较为详细地介绍并行I/O Bootloader方法。
1 几种引导装载方法C5402片内掩模的Bootloader用于在上电复位时把用户程序从外部引导到高速RAM中，以保证其全速运行。
2015-2016-1DSP实验指导书
实验指导书数字信号处理DSP CPU挂箱型教学实验系统TMS320VC5509第一章实验系统介绍一、系统概述DSP CPU挂箱主要用于插接不同的CPU模块，可以扩展DSP CPU模块，挂箱的CPU和扩展模块基于Techv总线设计，目前支持的CPU模块有：TMS320VC5402、TMS320VC5409、TMS320VC5410、TMS320VC5416、TMS320LF2407、TMS320F2812、TMS320VC5509、TMS320C6726等。
挂箱上除CPU模块外，还有基本试验电路及系统扩展电路，可单独完成大部分的基本实验、算法实验。
通过电子创新设计平台的扩展总线接口，可以扩展机、电、声、光等不同领域的扩展模块，完成数据采集、图象处理、通讯、网络、控制等扩展实验。
二、硬件组成该挂箱的硬件资源主要包括：●CPU板接口（Techv总线）●一组Techv总线接口●一组电机控制接口●语音单元●开关量输入输出单元●液晶显示单元●键盘单元●信号扩展单元●CPLD模块单元●模拟信号源●EL-NC2100 电子创新设计平台扩展总线接口●直流电源单元5、语音单元语音扩展板拨码开关的设置：SW1拨码开关：SW2拨码开关：在“语音单元”中，有四个音频接口，两个输入，两个输出。
“线性输入”(J6)可以接入由电脑声卡产生的语音信号。
“麦克输入”(J7)可以通过MIC输入音频信号。
“耳机输出”(J8)可以通过耳机听取声音。
“扬声器输出”(J9)可以与音箱相接。
第二章调试软件安装说明一、CCS的简介利用CCS集成开发环境，用户可以在一个开发环境下完成工程定义、程序编辑、编译链接、调试和数据分析等工作环节。
下图为典型CCS集成开发环境窗口示例。
整个窗口由主菜单、工具条、工程窗口、编辑窗口、图形显示窗口、内存单元显示窗口和寄存器显示窗口等二、CCS5000的安装和设置CCS软件安装系统要求要使用Code Composer Studio操作平台必须满足以下的要求:●IBM PC(或兼容机)●Microsoft Window95/98/ NT 4.0/2000/XP●32M 内存,100M 硬盘空间,奔腾处理器,SVGA(800*600)Code Composer Studio的安装⑴安装CCS到系统中。
基于tms320vc5402的语音信号采集系统设计《dsp原理及应用》课程设计大学毕设论文
湖北民族学院信息工程学院D S P课程设计报告书题目: 基于TMS320VC5402的语音信号采集系统设计专业：电气工程及其自动化班级： 0307406班学号：学生姓名：指导教师：黄勇2010 年 6 月 25 日信息工程学院课程设计任务书年月日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在研究数字信号处理的基础上，提出了一个基于DSP TMS320VC5402和A/D转换芯片TLC320AD50的语音信号采集系统的设计。
给出了该系统的总体设计方案，具体硬件电路,包括系统电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、A/D接口电路设计、JTAG 接口设计、DSP与A/D芯片的连接等，以及软件流程图。
实验表明: 所设计的基于DSP的硬件和软件系统是一个很好的语音信号采集系统,该系统结构清晰，电路简洁，易于实现。
关键词：语音信号；数据采集；DSP；TLC320AD50AbstractIn the study based on digital signal processing,proposed a design based on DSP TMS320VC5402 and A / D converter chip TLC320AD50 speech signal acquisition system.Gives the overall design scheme of the system, the hardware circuit including the system power supply design, the reset circuit design, clock circuits, memory design, A / D interface circuit, JTAG interface design,the connections of DSP and A / D chip and so on, and software flow chart. Experiments show that: the design based on DSP hardware and software systems is an excellent voice signal acquisition system, the system structure is clear, the circuit is simple and easy to achieve.Key words: Voice signal; Data Acquisition; DSP;TLC320AD50目录1 任务提出与方案论证 (7)1.1 TMS320VC5402介绍 (7)1.2 TLC320AD50介绍 (11)2 总体设计 (12)2.1 DSP核心模块的设计 (12)2.2 A\D转换模块 (13)3 详细设计 (14)3.1 硬件设计 (14)3.1.1 DSP芯片 (14)3.1.2 电源设计 (14)3.1.3 复位电路设计 (15)3.1.4 时钟电路设计 (16)3.1.5 程序存储器扩展设计 (16)3.1.6数据存储器扩展设计 (17)3.1.7 JTAG接口设计 (17)3.1.8 A/D接口电路设计 (18)3.2 软件设计 (19)3.2.1 MATLAB 环境中的语音信号采集和处理仿真 (19)3.2.2系统软件设计 (20)4 总结 (26)参考文献 (27)1 任务提出与方案论证20世纪50年代以来，随着数字信号处理各项技术的发展，语音信号处理技术得到不断提高, 语音合成、语音识别、语音记录与语音控制等技术已开始逐步成熟并得到应用。
DSP实验指导书
实验要求1.在进入实验室前，按要求仔细阅实验内容和相关的资料，并编写上机程序。
2.凡调试成功的程序必须由实验辅导教师检查认可后方可离开实验室。
3.实验报告要求:1)实验目的。
2)实验程序的功能。
3)实现各种功能的算法。
4)程序结构图。
5)思考题、对实验的改进意见和想法。
6)实验报告以书面形式提交。
7)每次实验报告下一次实验前交给老师。
实验一、CCS开发环境的使用【实验目的】1.熟悉Code Composer Studio开发环境2.熟悉DSP软件开发流程3.熟悉几种主要的调试方法4.熟悉在调试环境下观察指令执行结果的方法【实验原理及简要说明】CCS (Code Composer Studio)是TI公司为其TMS320系列DSP提供的一个高度集成的软件开发和调试环境，它将DSP工程项目管理、源代码的编辑、目标代码的生成、调试和分析都打包在一个环境中，使其可以基本涵盖软件开发的每一个环节。
CCS主要包括以下工具:1. C编译器、汇编优化器和连接器(代码生成工具)2.指令集仿真器(Simulator)3.实时的基础软件(DSP/BIOS)4.主机和目标机之间的实时数据交换(RTDX)5.实时分析和数据可视化利用CCS，用户可以方便地建立一个DSP的工程项目，并对相应的源文件进行管理或编辑修改。
所有源文件的编译、汇编和连接只需要一个按钮就可以一次完成，用户不必再通过输入冗长的命令行来完成这些操作。
经过上面的过程产生的目标代码可以在CCS的环境下通过硬件仿真工具，如XDS510等，下载到用户目标系统中进行调试和运行。
如果没有用户目标系统，还可以将目标代码装载到Simulator中运行。
Simulator利用计算机的资源模拟DSP的运行情况，可以帮助用户熟悉DSP的内部结构和指令，在有的情况下还可以对部分的程序功能进行非实时的验证。
在CCS中，用户可以利用其提供的数据可视化工具按照数据的自然格式来观察数据，如眼图、星座图、FFT瀑布图等，对于图像数据，CCS也提供了多种格式(如YUV格式或RGB格式等)来读取原始数据并加以显示，这些工具使得位于DSP存储器中的数据得以形象的表现，从而可以大大加速分析与测试的速度。
dsp课程设计(TMS320VC5402 最小系统 存储器扩展设计)
摘要我为我问问我问问问问我我问问问问问我我问一个完整的DSP系统通常是由DSP芯片和其他相应的外围器件构成。
本设计主要介绍DSP最小硬件系统设计，包括电源电路、复位电路、时钟电路、存储器接口等。
第一章电源电路TMS320VC5402芯片采用双电源供电方式，以获得更好的电源性能，其工作电压分别为3.3V和1.8V，其中3.3V为I/O电源DVDD，主要供I/O接口使用，通常情况下可直接与外部低电压器件进行接口，而不需要额外的电平转换电路。
1.8V为内核电源CVDD，主要为芯片的内部逻辑提供电压，包括CPU、时钟电路和所有的外部逻辑。
与3.3V相比，1.8V 可以大大降低芯片功耗。
图 1 电源电路如图1所示，核心板的电源部分A由一个4芯插座以及两个LM1117电压转换芯片组成。
可通过外接5V、GND电源供电，通过LM1117转换成3.3V以及1.8V两种直流电压给核心板上的芯片供电。
第二章复位电路C54X的复位输入引脚（RS）为处理器提供了硬件初始化的方法，它是一种不可屏蔽的外部中断，可在任何时候对C54X惊喜复位。
当心态上电后，RS引脚营至少保持5个时钟周期稳定的低电平，以确保数据、地址和控制线的正确配置。
复位后，CPU从程序存储器的FF80H单元取址，并开始执行程序。
手动复位鼎炉是通过上电或按钮两种方式对芯片进行复位你，如图2所示，当按钮闭合时，电容通过按钮和电阻进行放大，使电容上的电压降为0。
按钮断开时，电容的充电使RS的低电平时间达到至少3个外部时钟周期，从而实现手动复位。
图2 复位电路第三章时钟电路时钟电路用来为TMS320VC5402芯片体制时钟信号，可以利用DSP芯片内部的振荡器构成时钟电路，连接方式如图3所示。
在芯片的X1和X2引脚之间介入夜歌晶体，用于启动内部振荡器。
图3 时钟电路第四章DSP芯片的存储器接口第一节内部存储器TMS320VC5402的芯片设计有丰富的内部快速存储器可以全速运行，达到芯片最高速度。
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TMS320VC5402系列DSP 精品实验数例实验一新手上路]初学者编写的第一个程序通常是控制XF引脚的变化，然后用示波器测量XF脚波形或观察与相接的LED。
这个程序也常常用来测度一下DSP能否正常工作。
实验1.1 最简单的程序：控制XF引脚周期性变化实验目的：通过简单的程序了解DSP程序的结构，熟悉CCS开发环境。
**************************************************************最简单的程序：TestXF1.asm*循环对XF位置1和清0，用示波器可以在XF脚检测到电平高低周期性变化*常用于检测DSP是否工作。
*************************************************************.mmregs ;预定义的寄存器.def CodeStart ;定义程序入口标记.text ;程序区CodeStart: ;程序入口SSBX XF ;XF置1RPT #999 ;重复执行1000次空指令产生延时NOPRSBX XF ;XF清0RPT #999 ;重复执行1000次空指令产生延时NOPB CodeStart ;跳转到程序开头循环执行.endNOP指令执行时间为一个时钟周期，设DSP工作频率是50MHz，可以估算出XF引脚电平的变化频率约为：5 0M/2000=25kHz在没有示波器的情况下，就要将程序1.1稍作改进，增加延时，用一个延时子程序将XF脚电平变化频率降到肉眼可分辨的程度，就可以用LED来显示电平的变化，程序如下：实验1.2 子程序调用实验目的：学习子程序的调用**************************************************************TestXF2.asm*对TestXF1.asm稍作改进，用延时子程序设置较长的延时，*可以用试验板上的LED看到XF引脚电平的变化*************************************************************.mmregs ;预定义的寄存器.def CodeStart ;定义程序入口标记.text ;程序区CodeStart: ;程序入口SSBX XF ;XF置1CALL Delay ;调用延时程序RSBX XF ;XF清0CALL Delay ;调用延时程序B CodeStart ;跳转到程序开头循环执行***************************************************************延时子程序：Delay*用两级减一计数器来延时。
调整AR1和AR2的大小LED闪烁的频率不同**************************************************************Delay:STM #999,AR1 ;循环次数1000LOOP1: STM #4999, AR2 ;循环次数5000LOOP2: BANZ LOOP2,*AR2- ;如果AR2不等于0，AR2减1，再判断BANZ LOOP1,*AR1- ;如果AR1不等于0，AR1减1,跳转到LOOP1RET.end***************************************************************注意这种延时方法并不精确，需要精确定时必须用定时器。
*按此法延时的近似公式为：4*(AR2+1)*(AR1+1)*时钟周期*当DSP工作在50MHz(时钟周期20ns),AR1=999, AR2=4999时*延时约为400ms，则LED闪烁的周期为800ms，频率1.25Hz**************************************************************设计指导：1．源代码书写格式源代码的书写有一定的格式，初学者往往容易忽视。
简单归纳如下：1．每一行代码分为三个区：标号区、指令区和注释区。
标号区必须顶格写，主要是定义变量、常量、程序标签时的名称。
指令区位于标号区之后，以空格或TAB格开。
如果没有标号，也必须在指令前面加上空格或TAB，不能顶格。
注释区在标号区、程序区之后，以分号开始。
注释区前面可以没有标号区或程序区。
另外还有专门的注释行，以*打头，必须顶格开始。
2．一般区分大小写，除非加编译参数忽略大小写。
3．标点符号有时不注意会打成中文全角字符导致错误。
书写格式的要求在很多DSP书里都没有提，初学者往往只把书上的代码输入进去，编译时得到错误的提示，而不知所措。
其中最容易犯的错误指令顶格写，不过一般经提示后不会犯第二次。
有些格式CCS并没有做要求，但注意养成良好的代码书写风格，增加代码的可读性。
以上两个例子的书写风格可作参考，但不是硬性规定：1．标号区占3个TAB的间隔，即12个字符2．指令中的指令码占两个TAB间隔，然后是操作数。
3．每一行的尾注能对齐的尽量对齐4．标明一段程序功能的注释以*号打头顶格写，如果功能说明的注释较多，用分格线框起来。
此外其它编程语言的编程风格也可以借用过来，比如标示符命名规则、程序说明的要求等。
如果项目组有规定，则按规定执行。
本书的代码尽量保持一定的风格，不过读者可以发现前面的代码注释较多，后面随着学习的深入，一般不会对每一条指令加注释，只注明程序段的功能。
另外代码贴到word里后，格式有些错位，无法一一纠正。
2．链接配置文件一个完整的DSP程序至少包含三个部分：程序代码、中断向量表、链接配置文件(*.cmd)。
这里介绍一下链接配置文件文件，对本次试验影响不大的中断向量表将在后文介绍。
连接配置文件的确定了程序链接成最终可执行代码时的选项，其中有很多条目，实现不同方面的选项，其中最常用的也是必须的有两条：1.存贮器的分配2.标明程序入口。
以本次实验为例，下面的简单的链接配置文件就够用了：/* TestXF.cmd */-e CodeStart /*程序入口，必须在程序中定义相应的标号*/MEMORY {page 0:PRAM: org=0100h len=0F00h /*定义程序存贮区，起始0100H，长度0F00H*/}SECTIONS{.text:>PRAM page 0 /*将.text段映射到page0的param区*/}由于每个程序都需要一个链接配置文件，可以编写一个满足通常需要的链接配置文件。
作为本手册通用的链接配置文件如下，可以满足本书大部分程序的需要。
在未特别指明的情况下使用这个通用的链接配置文件：/* 5402.cmd */-e CodeStart /*程序入口，必须在程序中定义相应的标号*/-m map.map /*生成存储器映射报告文件 */MEMORY {PAGE 0:VECT: org=0080h len=0080h /*中断向量表*/PARAM: org=100h len=0F00h /*代码区*/PAGE 1:DARAM: org=1000h len=1000h /*数据区*/}SECTIONS {.text :> PARAM PAGE 0 /*代码段*/.vectors :> VECT PAGE 0 /*中断向量表*/STACK :> DARAM PAGE 1 /*堆栈*/.bss :> DARAM PAGE 1 /*未命名段*/.data :> DARAM PAGE 1 /*数据段*/}更多参考：1．关于代码书写格式：SPRU102: TMS320C54x Assembly Language Tools User's Guide，3.5Source Statement Format2．关于链接配置文件：SPRU102: TMS320C54x Assembly Language Tools User's Guide，7.5Linker Command Files，7.7 The MEMORY Directive，7.8 The SECTIONS Directive练习：1、试一下不按规定格式书写代码会产生什么样的编译错误。
2、试一下将链接配置文件中的MEMORY，SECTIONS改成小写会出现什么样的编译错误。
3．修改程序1.2中AR1,AR2的值，观察LED闪烁频率实验二基本运算＜本节选自为HK-DSP实验箱写的实验指导书，有待整理＞DSP指令数量最多的是：算术指令、逻辑指令和数据加载与传送指令。
数据加载与传送指令由于处处要用，所以不单独列为实验。
算术与逻辑指令也是数量繁多，无法一一举例，这里简单举一个加法和除法的例子，乘法和乘加指令在FIR用得比较多，稍后一并介绍。
其它指令有兴趣可以对照指令表的说明，试验一下各指令运行的结果。
实验2.1 加减法计算*************************************************计算z=x+y-w。
************************************************.mmregs.def CodeStartData_DP: ;数据段指针x: .word 10 ;初始化变量y: .word 26w: .word 23z: .word 0.textCodeStart:LD #Data_DP,DP ;装载数据指针DPSTM #STACK+10H,SPSUMB: LD x,A ;A=xADD y,A ;A=A+ySUB w,A ;A=A-wSTL A,z ;z=AEND: B END计算结果数据存储器地址存储内容十进制x1010H000aH10y1011H001aH26w1012H0017H23z1013H000dH13技巧提示：试验算术指令由于不需要外部资源，可以不需要仿真器和实验箱。
同学们可以平时自己用软件仿真，多多实验。
但是复杂的算法最好还是在线仿真，因为程序是流水线执行，软件仿真有时与实际硬件执行结果有所不同。
实验2.2 除法计算DSP并没有除法指令，回想一下我们用在稿纸上演算除法列的竖式，实际是一种移位减法，DSP中也是通过做多次减法的办法来做除法。
下面例子是把用除以10的办法二进制数转成BCD码例子：**********************************16进制转BCD码*********************************.mmregs.global CodeStart.datax: .word 1234 ;待转换的数字y: .word 10 ;除数z: .word 0Fh,0Fh,0Fh,0Fh,0Fh;结果区，每位BCD存一个字，;初始化为F因为实验板的数码管不显示F.textCodeStart:LD #x,DP ;设置DPLD x,A ;被除数STM #z,AR1 ;结果区指针loop:RPT #15 ;执行完16次减法后，A的高16位是余数SUBC y,A ;低16位是商STH A,*AR1+ ;余数保存到ZAND #0FFFFH,A ;掩盖掉高16位，保留商值BC loop,ANEQ ;继续做除法直到商为0end: B end练习：练习其他算术指令其它参考：spru172c：TMS320C54x DSP Reference Set Volume 2: Mnemonic InstructionSet，2.1 Arithmetic Operations这个资料对每个指令都有详细说明。