DSP数字波形产生
数字信号处理的原理与实现
数字信号处理的原理与实现数字信号处理（DSP）是一种将连续时间的信号转化为离散时间的信号，并对其进行处理和分析的技术。
其原理基于对信号的采样、量化和离散化，以及通过数值算法对离散信号进行数学运算和处理的过程。
首先，在数字信号处理中，连续时间信号会经过采样的过程，通过按照一定时间间隔对连续信号进行离散取样，得到一系列的样值。
这些样值代表了信号在不同时间点上的振幅。
接下来，对这些采样值进行量化的过程，将其转换为离散的幅度值。
量化可以通过使用均匀量化或非均匀量化来实现，以将连续信号的值映射到离散的数字值域。
一旦信号被采样和量化，就可以将其表示为离散时间信号的形式。
离散时间信号是以离散时间点上的幅度值来表示信号的。
在数字信号处理中，常常需要对离散信号进行数学运算和处理。
这可以通过应用各种数值算法来实现，如滤波、傅里叶变换、离散余弦变换等等。
滤波是数字信号处理中常用的一种技术，用于去除信号中的噪声或改变信号的频谱特性。
滤波器可以应用于数字信号的时域或频域，通过对信号进行加权求和或乘积运算，实现去除不需要的频率成分或增强感兴趣的频率成分。
傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法。
它可以将信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦波形成分，从而对信号的频谱特性进行分析和处理。
离散余弦变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法，常用于图像和音频处理领域。
它可以将信号表示为一组离散余弦系数，从而对信号进行编码、压缩或特征提取等操作。
通过数字信号处理，我们可以对信号进行采样、量化、离散化和数学处理，从而实现对信号的分析、改变和优化。
数字信号处理在通信、音频处理、图像处理等领域有广泛的应用。
基于DSP的任意波形发生器的设计
作 者 简 介 ： 大 明 （９ １ ）男 ， 士 研 究 生 ， 陈 １ ８一 ， 硕 研究 方 向 为 图像 处 理 ； 晋 华 （９ ８ ）男 ， 教 授 ， 究 方 向为 图像 处 理 。 许 １５ 一 ， 副 研
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ＡｍｏＩｕｔ ｏ ｕａ ＆ｓｅｉ２（ ｔｔ ｎｍａ ｏ们 ｏｉ ｔｎｏ ８ ｎ ｒ ｔ １ ｎ
ｗａ ｅｏ ｍ ｉ ｒ ａ ｏ ｔ ｆ ｗａ ｅｏ ｍ ｓｏ ａ ｅ ａｃ ｂ ｅ ｃ ａ ｔ ｅ ｅ ｉｅ ｖ ｆｒ ｓ ｅ ｄ ｕ ｏ ｖ ｆ ｒ ｔｒ ｇ ｅ ｈ ｙ ａ ｈ， ｎｄ ｈ ｄ ｓｒｄ ｗａ ｆ ｒ ｖｅｏ ｍ ｉ ｏ ｔ ｕ ｂ Ｄ／ ｓ ｕｐ ｔ ｙ Ａ ｃ ｎｖ ￣ ａ ｏ ｅ ｎｄ ｌｗ— ｓ ｆｌｅ ．Ｔｈ ｒ ｑ ｎｃ ｏ ｕｐｕ ｗａ ｅｏ ｃ ｎ ｂｅ ｈ ｎｇ ｄ ｏ ｐａ ｓ ｉ ｔｒ ｅ ｆｅ ｕｅ ｙ ｆ ｏ ｔ ｔ ｖ ｆｒｍ ａ ｃ ａ ｅ ｂｙ ｌｅ ｎ ｈ ｒ ｑ ｎｃ ｏ ｅｅ ｅ ｅ ｌｃ ｏ ｈ ａｔｒ ｇ ｔ ｅ ｆｅ ｕｅ ｙ ｆ ｒｆ ｒｎｃ ｃ ｏ ｋ ｒ ｔ ｅ ｉ ｓｅ ｏ ｏ ｎ ｅ ． ｔｐ ｆ ｃ ｕ ｔ ｒ
的相位 值通 过相 位 幅度转 换得 到与 相位 值对 应 的幅
度 序列 ，幅度 序列通 过数 模转 换得 到模 拟形 式量 化
的正 弦波输 出口］ －。 ２
出它 的优 越性 。 它具有 频率 分辨 率 高 、 率切 换速 度 频
快、 频率 切换 时相 位 连续 、 出相位 噪声 低 和可 以产 输
生任 意 波形 等优 点 。 由于上 述 特 点 ． Ｄ Ｄ Ｓ技 术 可 被 用于 雷达 、 通信 、 电子对 抗 和仪器 仪 表等领 域
１ 直 接 数 字 合 成 原 理
DSP实验报告
实验一数字IO应用实验—、实验目的1. 了解DSP开发系统的组成和结构2. 在实验设备上完成I/O硬件连接，编写I/O实验程序并运行验证。
3. 内存观察工具的使用二、实验设备计算机，CCS3.1版本软件，DSP仿真器，教学实验箱三、实验原理2.键值读取程序：该部分有两种方法进行键值的判断。
方法1：利用内存观察工具进行观察方法2：利用LED1-LED8的亮灭对应显示键值。
a)外部中断1的应用参照实验五；b)内存观察键值：程序中定义了三个变量“W”“row”和“col”。
“W”代表是CPLD中键盘的扫描数值，“row”和“col”分别代表键盘的行和列，由行和列可以判定按键的位置。
上述三个变量可以在观察窗口中观察的。
c)利用LED灯显示键值原理，参看实验一。
具体的LED灯显示值以查表的形式读出，请参看“”库文件。
本实验的CPLD地址译码说明：基地址：0x0000，当底板片选CS0为低时，分配有效。
CPU的IO空间：基地址+0x0200 LED灯output 8位外部中断用XINT1：由CPLD分配，中断信号由键盘按键产生。
中断下降沿触发。
KEY_DAT_REG(R)：基地址+0x0004;四、实验步骤和内容1.2407CPU板JUMP1的1和2脚短接，拨码开关S1的第一位置ON,其余置OFF；2.E300板上的开关SW4的第一位置ON，其余OFF；SW3的第四位置ON其余的SW置OFF“DEBUG→Connect”）4.打开系统项目文件 \e300.test\ normal \05_key interface \；“\Debug\”文件“Debug\Go Main”跳到主程序的开始；7.指定位置设置断点；8.View--〉Watch Window打开变量观察窗口；9. 将变量“w”“row”和“col”添加到观察窗口中，改变变量观察窗口的显示方式为HEX显示。
“Debug--〉Animate”全速运行，然后点击E300板上键盘按键，观察窗口中变量变化，同时LED1-LED8灯也相应变化，指示键值。
基于DSP的SPWM波形产生算法研究
相应 的改进以适应Ｄ ｓ Ｐ比较值 计算。将公式 （ ９）代人公式 ～
（ ８ ）可 得 ： Ｃ ＭＰ ｘ ＝ Ｔ Ｂ Ｐ Ｒ Ｄ×ｍ ｓ ｉ
可 以看 出Ｎ为载 波 比 ，即载 波 和调 制 波 的频 率 比 ，
那么 ：
： ～ ． ． ． ． 厂 一 』 一 ～ （ １ ０）
｝ ｛ 】 断 子 程 序 ｌ
ｌ Ｉ
∞ ｒ ｔ ＝ ２ ｆ ｒ ｔ ＝ ２ ７ 【 Ｔ ＝ —
（ ｋ ＝ ０ ， １ ， ２ ……Ｎ 一 １ ）
（ ７ ）
从图２ 可 以看 出，其调制方式为正弦波半波调制 ，只用 到调制波的前半个 周期 ，于是式 （ ５）可变为 ：
波交点Ｄ，过Ｄ 点作水平线交 于Ａ、Ｂ 两点 。 此 时调制波 函数为 ：
Ｒ （ ｔ ） ＝ ｕ ｓ ｉ ｎ （ Ｃ ０ ｒ ｔ ） （ １ ）
泛 ，属于核心技术 之一 。Ｓ Ｐ ＷＭ控 制技术分 为单 极性控制 和双极性控制方式 。而单极 Ｉ ￣Ｓ Ｐ ＷＭ波性能更加优越 。
１ ６
如 果正 弦波一个 周期被 采样Ｎ 个 点 ，采样 间隔为 三角 波周期Ｔ ｃ ，则 ：
ｔ ＝ ｋ Ｔ ｏ （ ｋ ＝ ０ ， １ ， ２ … …Ｎ 一 １ ） （ ６ ）
次 中断它都要对下 一载波周期 的比较值 进行计算和装 载。
由于公式 （ ８）为导通 时间值而非 比较值 ，所 以要对其进行 一
噜
ｌ ｎ ”
图２ 载 波 在 正 半 轴 的 规 则 采样 法
由图 ２ 可知 ：
一
！ ！
图１ 对 称规 则 采样 说 明 图
Ｔ Ｊ ２ ｕ 所 以：
ｔ ｏ ＝ Ｔ Ｉ ｌ ｌ ｓ ｉ ｎ Ｏｒ ｔ
基于DSP的波形发生器的课程设计分析
通过 ４周 的课 程 设 计 ， 好 地 将 所 学 的 理 论 知 识 更 与实 践 相 结 合 ， 高 实 践 能 力 ， 到 综 合 设 计 教 学 提 达
的 要 求 。
机 将 所接 收 的参 数 发送 给 液 晶屏 显 示 ， 时发 送 给 同 ＤＳ 在 ＤＳ Ｐ； Ｐ接 收 到 参 数 之 后 合 成 所 需 要 波形 ， 最 后通过 Ｄ ＡＣ进行 数 模 转换 输 出模 拟 信 号 。显 示 部
第 ３ ３卷 第 ３期 ２１ ０ １年 ６月
电气 电子 教 学 学 报
Ｖｏ ． ３ ＮＯ ３ １３ ．
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＥＥ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ．Ｏ１
基 于 ＤＳ 的 波 形 发 生 器 的 课 程 设 计 分 析 Ｐ
李正周 ， 郑 微 ， 田 蕾 ， 扬 帆 黄
分 采 用 ＩＣＤ１ ０ ６ ２显 示 屏 。 该 显 示 屏 采 用 ５ 电 压 Ｖ
ｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｆ ｍ ｓ ａ ｄ ｔ ｎ ｇｅ ｅ ａ ｅ ｈｅ ｃ ｒ ｓ ０ｎ ｎ ａ ｅ ｏｒ ， ｎｄ ｆｎ ｌ ｔ ｔ ｎ ｌ ｓｇ １ ａａ ｔ ｒ ｏｒ ｈｏ ｔ ｎ ｈｅ ｎ ｒ ｔ ｓ ｔ ｏｒ ｅ ｐ ｄｉ ｇ ｗ ｖ ｆ ｍ ａ ｉ ａｌｙ ｏｕ ｐｕ ｓ ａ ａ ｏｇ ｉ ｎａ
ＤＳ 、 源 、 据 存 储 器 Ｓ Ｐ 电 数 ＲＡＭ、程 序 存 储 器
ＦＩＡＳＨ、 ＣＢ Ｐ扩 展 接 口 、 Ｍ Ｓ ＤＡＣ 芯 片 和 键 盘 和 液
晶 显 示 屏 组 成 ， 图 １所 示 。 系 统 的 流 程 为 ： 先 通 如 首 过 键 盘 输 入 波 形 种 类 、 度 、 率 等 参 数 ； 后 单 片 幅 频 然
ｔ ｏｕ ｈｅ ｉ ｉａ— ｎａ ｏ ｏｎｖ ｒ ｅ ｈ ｐ． Ｔｈｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｂ ｎｅ ｕ ｒｃ ｌ ｈｒ ｇｈ ｔ ｄ ｇ ｔ ｌａ ｌ ｇ ｃ ｅ ｔｒ ｃ ｉ ｓ ｓ ｅ ｃ ｍ ｉ ｓ ｃ ｒ ｉ ｕ ｕｍ ｔ ｅ ｒ ｎｄ ｒ ｃ ｉｅ， ａ Ｏ ｈ ｏ ｙ ａ ｐ ａ ｔｃ ｎｄ Ｓ
数字信号处理实验报告
数字信号处理实验报告引言数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究数字信号的获取、分析、处理和控制的学科。
在现代科技发展中，数字信号处理在通信、图像处理、音频处理等领域起着重要的作用。
本次实验旨在通过实际操作，深入了解数字信号处理的基本原理和实践技巧。
实验一：离散时间信号的生成与显示在实验开始之前，我们首先需要了解信号的生成与显示方法。
通过数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）可以轻松生成和显示各种类型的离散时间信号。
实验设置如下：1. 设置采样频率为8kHz。
2. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。
3. 生成一个方波信号：频率为1kHz，振幅为1。
4. 将生成的信号通过DAC（Digital-to-Analog Converter）输出到示波器上进行显示。
实验结果如下图所示：（插入示波器显示的正弦信号和方波信号的图片）实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，正弦信号在时域上呈现周期性的波形，而方波信号则具有稳定的上下跳变。
这体现了正弦信号和方波信号在时域上的不同特征。
实验二：信号的采样和重构在数字信号处理中，信号的采样是将连续时间信号转化为离散时间信号的过程，信号的重构则是将离散时间信号还原为连续时间信号的过程。
在实际应用中，信号的采样和重构对信号处理的准确性至关重要。
实验设置如下：1. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。
2. 设置采样频率为8kHz。
3. 对正弦信号进行采样，得到离散时间信号。
4. 对离散时间信号进行重构，得到连续时间信号。
5. 将重构的信号通过DAC输出到示波器上进行显示。
实验结果如下图所示：（插入示波器显示的连续时间信号和重构信号的图片）实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，重构的信号与原信号非常接近，并且能够还原出原信号的形状和特征。
这说明信号的采样和重构方法对于信号处理的准确性有着重要影响。
基于2812DSP的PWM产生方法
基于TMS320F2812 DSP的PWM产生方法PWM（Pulse-Width Modulation）即脉宽调制技术，广泛运用于各种工业控制中，现需要用TMS320F2812DSP产生该波形，主要通过如下几点来实现。
一、硬件芯片选型依托现有条件，选用合众达的eZ dsp TMS320F2812开发平台作为目标板。
首要关注其datesheet和电路图。
如图1所示，产生的PWM波通过目标板P8插针口的第15根脚输出，测试时需要通过示波器检查该口的输出状态。
事件管理器（Event Manager）是产生PWM波的核心模块，包括通用定时器、比较单元、捕获单元、QEP电路等，这里主要用到通用定时器中的定时器1。
图2表示EV A中通用定时器1的相关寄存器，对这些寄存器进行配置是产生PWM 波的必经之路。
二、软件编程实现在了解2812DSP各相关寄存器的前提下，通过在CCS3.3环境下编程可实现。
S3.3软件环境学习一个完整的DSP工程文件需要由头文件（.h）、库文件（.lib）、源文件（.c）、和CMD文件共同组成。
在实际编程中，我们通常是打开某一个例程工程文件，其中很多头文件已经被默认添加进去，一般不需要改动，源文件在相应地方进行改动即可。
2.编程实现DSP芯片在一定时钟节拍驱动下才能正常工作，因此需要对系统时钟进行配置，通常使用外部时钟，并将PLL控制寄存器PLLCR取最大值10，送至CPU 的时钟则为150MHz。
主函数流程图如图3所示：初始化包括：系统时钟配置、PIE控制寄存器初始化、PIE中断向量表初始化、GPIO口初始化、事件管理器EV A初始化。
开中断实际上是定时器T1开始计数。
在通用定时器初始化的时候便将中断打开。
当T1CNT和T1CMPR的值相等时发生比较匹配事件，如果T1控制寄存器T1CON的TWCMPR为1，定时比较器被使能，且GPTONA的位TCMPOE为1时，定时器比较输出被使能，那么Hz PR T TCLK f 12106⨯⨯=PR T CPMRT PR T D 111-=Hz HSPCLK 5.372=T1PWM_T1CMP 引脚就会有PWM 波形输出。
TMS320F2812_DSP的SPWM波产生
基于TMS320F2812的三相SPWM波的实现一、PWM的简介与发展脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。
在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。
1964年A.Schonung和H.stemmler 首先提出把这项通讯技术应用到交流传动中，从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。
从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较，产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出，可以说直到目前为止，PWM在各种应用场合仍在主导地位，并一直是人们研究的热点。
由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点。
由此在交流传动及至其它能量变换系统中得到广泛应用。
DSPSin(x)的泰勒级数展开式波形实验报告
DSP 实验报告班级：通信姓名：学号：指导老师：一、实验目的1 、了解数字波形产生的原理；2 、学习DSP产生波形的基本方法和步骤;3 、掌握DSP与D/A接口使用。
实验原理cliK'kSRAM基于查表的数字信号发生器原理2(X)MHz\ clock\ 朗混叠基于DSP数值计算的数字信号发生器原理Sin (x)的泰勒级数展开公式：Sin(x)=x - x 3/3! + x 5/5!- …+ (-1) n-1 x2n-1/(2n-1)! + …，其中x € R, n€ N.1、由于sin (x)为T=2n周期函数，此处取x € [0 , 2n ];2 、[0, 2n ]区间等分为100分，取每个等分小区间的左定点作为采样点。
即，共取101 个样点，x = {0 , n /50 , n /25，…，2 n };3 、采用数组mysin[]数据结构存放对应样点的近似函数值。
思路：由Sin(x)的泰勒级数展开式可知，Sin(x)是由通项为(-1) n-1x2n-1/(2n-1)!相加得到的，每项间的符号正负交替，后一项可以看成前一项的结果乘以-x*x/(2*n-1)*(2*n-2) ，减少运算的次数。
三、实验代码#i nclude""#defi ne pi 3.float fun_sin( float x){float sum=0,q=x;i nt n=2;for(;fabs(q)<10e-7; n++){sum+=q;q*=-x*x/(2* n-1)*(2* n-2));}return sum;流程图:i sum=0 .sum=sum+q敲滝舸」oe 61J h r nl -i MF・・」K4■各亶h F Q F f.发T *l ・爲 HOE・・浮>E DLiJL 3,£L H・PI _J f f d n-"b s l 9._・"3.<t e "r - Fr・j・ L 鶴一弭丹2: c F 4S.X F匚器-I&.Ll£J ・dn nrz LI.r r ・・-u 焉」11口1L I 0,Q ・me「h'h-L ,h.zHT彷P HFl囂t.■1"rELr;t巴'*楼畀川41斗时汩岳2・\ 宀『I Q g l iFr u p #s -r u ^Hn o J r - "rh w b ITS .2--:: 106-|#|14*:亠15昌；-1-「■d ・lz《lu 吉乙•»■!■■27 =-H 旳鬥U E tJ lr B町LLIzp ss 9r i l n >4:乙・07江矗罟§彳|0着£|8#£'石二«- -®・Dnh£二y;b p二匚rL E I L P f eFDm M 33 *】 手31 nA* ・ nrdh口rk吐• fel la m Fs EID詳・二r m - g sbs-精度取10e-6 精度取10e-7"t/CStei r«ui i i nA 1 Siv-ftlJi^r/CFI 1 - CilwiAt#r> ■ (:LiObf i^^rHi-n ・ l •章刑• h- *JHC7R 电 J J U Eibi 如■■ F F -JK I •油知 MMihir EEL Q|<7 屉 T^li 临1和艦>hlp3剧鬥话El i- thf~j <! & -3 z再幣 b 「T|*d 却 wiz帝牟*]|c5s sjft >j ■ ■ ||]r ^.IJ (屛 a 0 galLdLdWyFiiTffI GEL-d 竹PJI «oi 」_| :iepEdmr hrpjs |_JXFjnnS Card-it LJ 細>w詁衣rbitiH-'J IfiClrjJi _3 ■屮IF h9^|Ulwwi.M 旦 ctaSEI L B1- _J XiUT2] «*81^ c[Lanka ng- > - - ] 11 □ :itoo]sim5511-iJ^Pabugi. Ikf "±JBiikild Cxxmplet^r.D Errors r ] W-s r TH» 0 R 和einrfc 刖.^/CS-Sai r«up i i I li«-Bi A-lfr/CFI 1 - C^hun-傘■•宅 i ■鞠唔!：■»> »v*rC J J U 已去％如wPr<jt?t •油知 Jv^filir EEL Q.7 屉临珈忑吐Ip-I库& , 0 -siLJldH ii[LankiEi^ ・・・]"□ :i XcSSOD^GBriao]■\bia\El 55，! -^"Dsbug. Ikf 11 mild Conipje^ewD E TEE * ] w^rni n 空(6. n Amnnha BJiKtlthuw*/! _IL 4J ±rQU JIAJJ£L> fvi I H A !令 H IAB FLU U3, Z 茨 |flM I精度取10e-11医二迄r【■摘1町TP} n *yFiiTff_| GEL E L ：»L _J-；「”••_.・.，川mi._| Zkpe^d?n"« hrpje UXFjnn;心切IThl<iiEfiCL^a _S ■屮 ir h "治暫 旦EI I BE lLbSflUT-CT勻 Iflin Q*1^iJirrlude r m*-h,h"1 ti pi '3 . 141EsS265f 1■口曰"L f u n_ =■ 1 □ ( f 1 口 日七 x )flont Tira-O,q*irj inf fi-2； f ■口 l 4 jfshsfqJCl Da —7;n^+]{ 3 izii+ 珂； 叶-HF ( (2*L -1J* 2*r ；-21) J”CUfl rLLUJ□曲O.ITT-P.9P0OXflQE-0167-Q&iT-31. <1 azsori~^ll 入 U<StT"・・】taoBE4U W ・・ PxjMt »«bw C 7r«GJ«r GIL Q»u^ T7・ XX OfXX«1F3)肩 & W 网比 Vi •• | W .i g.T EE /<%%*> 了} ».u« _|Ctt Al«t H 勺匸乜 C55_$i.. Ool —J :邙erdz h*>jf U MT/1I0SCoM“ Cj G A —Q Z FbX«> t '」tocigJS ®ynn b Q /J ct>5B ltb H A SourceZ) »71)» c^include ’rrm"・bpw>in()mt i ,j*D; floot X ； whi 】•⑴X 22«PL «I /100; J*f '；n %in I « );J 2J 1A1JC55—cm ・pjt - Dob«g --------- ----------------------------------- -------[ny^in.c] •,D ：Ml >-c550D'<?gtoolsM?iD\cl55" -g 弋 Yh”U7C55_9in_0/gbug” -l >,_D£aUG ,* Y‘“Ebug ・让「 inyeift.c ,Naming: The project has no end filo xhile t、o Toxt Linkor is gel«ted [Linking . . . ] *'D i^c55DOxcgtoolcxhia^cl 55" -^"Dobug . lkf " innniLiliF«t *ux>. k •» ri。
信号发生器的实现方法
பைடு நூலகம்
信号发生器的实现方法
信号发生器是一种用于产生各种类型信号的电子设备，常用于测试、测量和调试电子设备 和电路。以下是几种常见的信号发生器实现方法：
1. 函数发生器：函数发生器通过数学函数生成各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等 。函数发生器通常由数字信号处理器（DSP）或程序控制的波形发生器实现。
2. 直接数字合成器（DDS）：DDS是一种数字信号处理技术，通过数字计算和相位累加 器产生高质量的连续波形信号。DDS使用数字控制的振荡器和数字-模拟转换器（DAC）来 实现信号的生成。
信号发生器的实现方法
3. 频率合成器：频率合成器通过将基准信号与特定倍频或分频的电路相结合，生成所需的 频率信号。频率合成器通常使用锁相环（PLL）或倍频器电路来实现。
4. 脉冲发生器：脉冲发生器用于生成短脉冲信号，可用于测试和测量脉冲响应、脉冲宽度 调制等。脉冲发生器可以通过计时电路、脉冲调制器和放大器等组件实现。
5. 随机信号发生器：随机信号发生器用于产生具有随机性质的信号，如噪声信号。随机信 号发生器可以使用随机数发生器和滤波器等组件实现。
信号发生器的实现方法
这些信号发生器实现方法可以单独使用，也可以结合在一起以实现更复杂的信号发生器功 能。实际的信号发生器设计和实现可能会涉及到模拟电路、数字信号处理、时钟控制和滤波 等方面的知识和技术。根据具体的应用需求和性能要求，选择合适的信号发生器实现方法是 很重要的。
DSP28335生成SPWM方法
1、不对称规则采样法不对称规则采样法采用在每个载波周期采样两次，即在三角波的顶点位置采样，又在三角波的底点位置采样，这样形成的阶梯波与正弦波的逼近程度会大大提高,比对称规则采样法的精度要高。
不对称规则采样法生成SPWM 的原理图如下图示：t12Tcasin tωδ'δ'δδ+At Bt ABdU t根据上图所示和三角形定理，得到如下关系式：'1sin /22AC a t T ωδ+=1sin /22B C a t T ωδ+=进一步可得：'(1sin )4C A T a t ωδ+=(1sin )4CB T a t ωδ+=式中：t A 为在三角波的正峰值对正弦信号波的采样时刻,t B 为在三角波的负峰值对正弦信号波的采样时刻；δ'+δ是A 相开通时刻脉冲宽度；Tc 为三角波载波周期；a 为载波和调制波的调制比。
因此可得A 相开通时刻的脉冲宽度：'(2sin sin )4C A B T a t a t ωωδδ+++=考虑到PWM 的1/4周期对称，t A 和t B 时刻可用下面表达式表示：(1/4)2/A t k N ωπ=+(3/4)2/A t k N ωπ=+式中：k=0，1，2，....N-1，N 为调制波采样的数目。
由以上关系式，以DSP28335中的ePWM1模块为例，计算出比较寄存器EPwm1Regs.CMPx 的值为：'EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD-()/2s T δδ+进一步整理：EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD(0.5-0.25(sin sin ))A B a t a t ωω+通过以上推导，在已知载波和调制波频率及调制比的情况下，就可以计算出SPWM 正弦表，根据查表法生成相应的SPWM 波形。
同时根据上式，分别超前和滞后1200可以得出B 相和C 相的关系式。
浅谈基于DSP的SPWM波形产生算法
浅谈基于DSP的SPWM波形产生算法
正弦脉宽调制（SPWM）技术，在逆变领域中应用广泛，属于核心技术之一。
SPWM控制技术分为单极性控制和双极性控制方式。
而单极性SPWM波性能更加优越。
（1）开关损耗比双极性SPWM减少一半。
（2）输出电压谐波量比双极性的更低。
（3）更易于实现数字控制。
因为DSP具有功耗小、运算速度快、精度高、性价比高等优势，因而在SPWM 数字化控制技术中备受青睐。
本文通过对传统的规则采样法进行研究，针对DSP28335自身特性提出改进的规则采样算法，得出比较寄存器的值，并予以实现。
1 对称式规则SPWM采样法（负峰值）
所谓对称式规则采样法，是在三角波（载波）的对称轴所对应的时刻对正弦波（调制波）进行采样，以确定脉冲的前后沿时刻，而不是在载波与调制波相交时采样。
对称式采样法有两种方式：一种是在载波的正峰值时刻进行采样；另一种是在载波的负峰值时刻进行采样，得到采样时刻正弦波值，在该值处作平行线与三角载波波交于A、B两点，如图1所示：。
第4章 数字波形的合成
0x0000 7041
0x0000 7042 0x0000 7044 0x0000 7046 0x0000 7047 0x0000 7048 0x0000 7049 0x0000704A 0x0000 704B 0x0000 705C 0x0000 705F
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
SPI操作控制寄存器
void InitSpi(void) { EALLOW; GpioMuxRegs.GPFMUX.all = 0x000F; //SPI引脚配置为外设模式 EDIS; SpiaRegs.SPICCR.all = 0x0F; //软件复位，上升沿输出，字符长度16位 SpiaRegs.SPICTL.all = 0x0F; //时钟延迟半个周期，主模式，发送与中断使能 SpiaRegs.SPIBRR = 0x07; //波特率＝150/4/8=4.69MHz SpiaRegs.SPICCR.all = 0x8F; //退出复位状态，准备接收、发送字符 PieCtrl.PIEIER6.bit.INTx1 = 1; //使能SPI接收中断 PieCtrl.PIEIER6.bit.INTx2 = 1; //使能SPI发送中断，（仅用于FIFO模式） IER |= M_INT6; //使能PIE组6中断 ClearSPI[0]=0x01; //*ClearSPI=(volatile unsigned int *)0x80006;
V UT A O
2
VOUTB
7
VDD
GND REF
SYNC
DIN SCLK 6 5
SPISTE SPISIMO SPICLK
3 4
AD7303
TMS320F2812
C28
基于DSP的数字信号发生器设计
基于DSP的数字信号发生器设计一、本文概述随着数字信号处理技术的快速发展，数字信号发生器作为一种能够产生多种复杂波形信号的重要设备，在通信、雷达、电子对抗、测试测量等领域中得到了广泛应用。
传统的模拟信号发生器由于其波形种类有限、精度低、稳定性差等缺点，已经无法满足现代电子设备对高精度、高稳定性信号源的需求。
因此，基于数字信号处理器（DSP）的数字信号发生器成为了研究的热点。
本文旨在探讨基于DSP的数字信号发生器设计，介绍其基本原理、设计方案、实现方法以及性能测试等方面的内容。
文章将简要介绍数字信号发生器的概念、分类及应用领域，阐述其研究背景和意义。
文章将详细介绍基于DSP的数字信号发生器的设计思路，包括硬件平台的选择、DSP芯片的性能要求、信号发生器的总体结构设计等。
接着，文章将重点阐述数字信号发生器的核心算法，包括波形生成算法、频率合成算法、幅度调制算法等，并分析其实现原理和性能优劣。
文章将通过实验测试验证数字信号发生器的性能，包括波形精度、频率稳定性、幅度调制精度等指标，为实际应用提供参考依据。
本文旨在为从事数字信号发生器设计、开发和应用的相关人员提供有益的参考和指导，推动数字信号发生器技术的进一步发展。
二、数字信号发生器的基本原理数字信号发生器是一种能够产生各种预设或自定义数字信号的设备，这些信号包括但不限于正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
其基本原理主要依赖于数字信号处理（DSP）技术和数字到模拟转换器（DAC）。
波形数据存储：各种预设波形的数据会被存储在设备的存储器中。
这些数据通常是以数字形式存在的，可以是固定的预设波形，也可以是用户自定义的波形。
波形选择：用户可以通过设备的用户界面选择需要的波形。
一旦用户选择了特定的波形，相应的波形数据就会被加载到DSP处理器中。
数字信号处理：DSP处理器会对加载的波形数据进行处理。
这可以包括改变波形的频率、振幅、相位等参数，以及实现更复杂的信号调制和处理。
任意波形发生器 原理
任意波形发生器原理任意波形发生器是一种能够产生各种任意波形信号的测试仪器。
它具有广泛的应用范围，可以在电子测试、音频测试、通信系统仿真和研究等领域中发挥重要作用。
任意波形发生器的主要原理是采用数字信号处理技术，并结合数字模拟转换技术来生成各种复杂波形信号。
任意波形发生器的核心部件是数字信号处理器（DSP)。
DSP能够对数字信号进行数学运算和处理，通过对数字信号的运算和改变，可以得到不同形状的波形信号。
采用DSP可以方便地控制波形的频率、幅值、相位和形状等参数，因此可以生成任意复杂的波形信号。
除了数字信号处理器，任意波形发生器还需要数字模拟转换器（DAC）来将数字信号转换成模拟信号输出。
DAC将数字信号的离散值通过重构滤波器重新恢复为连续的模拟波形信号。
DAC的分辨率和采样率对于生成高质量的任意波形信号非常重要。
任意波形发生器的数字信号处理部分由控制器或计算机负责控制。
用户可以通过界面、键盘或计算机软件来设定波形的各种参数，如频率、幅值、相位和形状等。
控制器通过与DAC和其它辅助电路的协调工作，将用户设置的参数转化为相应的数字信号，并通过DAC输出为模拟波形信号。
任意波形发生器的关键技术之一是数字信号处理技术，包括对波形进行数字化采样、数学运算和滤波等处理。
数字化采样是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在采样过程中，经过模拟-数字转换器将模拟的波形信号转换为数字形式，并以一定的采样率进行采样。
高采样率可以有效地保留波形的高频信息，提高信号的还原度。
数学运算包括对数字信号进行运算和处理，以得到期望的波形信号。
滤波器用于对数字信号进行降噪处理和频率补偿，以提高输出信号的质量。
任意波形发生器的另一个重要技术是数字模拟转换技术。
DAC将数字信号转换为模拟信号的过程需要经过重构滤波器。
重构滤波器能够对数字信号进行滤波处理和插值运算，以保证生成的模拟波形信号质量良好。
高分辨率的DAC可以提高信号的精度和分辨率，满足更高要求下的信号生成。
基于DSP的PWM波形产生方法
Ａ ｓ ａｔＰ ｌ — ｉｔ ｏ ｕ ｔ ｎ （ Ｍ）ｔ ｈ ｉｕ ｄｌ ａｐｉ ｎｍａｙｆ ｌ ． ｎ ｔｓｐｐ ｒ ａｍｅ ｏ Ｏ ｇｎｒｔ ｂ ｔ ｃ：ｕｓ Ｗ ｄｈＭ ｄ ｌｉ Ｐ ｒ ｅ ａｏ Ｗ ｅ ｎｑ ｅｉ ｗｉｅ ｐ ｌｄ ｉ ｃ ｓ ｙ ｅ ｎ ｅ ｓ Ｉ ｈ ａｅ， ｔ ｄ ｔ ｅ ｅ ｅ ｉｄ ｉ ｈ ａ
基 于 Ｄ Ｐ的 Ｐ Ｓ ＷＭ 波形产 生方法
高 豪 穆 ，
（． １ 华北制 药华胜有限公 司， 河北 石 家庄
帅
０ ２ ６ ；． ５ １０ ２中南大学信息科学与工程学院， 湖南 长 沙 ４ ０７ ） １０ ５
摘
要 ：脉冲宽度调制 （ＷＭ）技术在许 多领域 有着广泛的应 用。文章介 绍 了利用 美国德 州仪 器 （ Ｉ 司生产的 Ｐ Ｔ ）公
Ｐ Ｍ —ｗａ ｅ ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ．Ｕｓ ｇ ＴＭ Ｓ ２ Ｆ ４ ，ａ ｋ ｎ ｆ ｄ ｇｔ ｉｎ ｌ ｐ ｏ ｅｓ ｒ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ＴＩ ｃ ｍｐ ｎ ，ｉ ｃ ｌ ｐ ｏ ｕ ｅ Ｗ ｖ ｒ ｖｄ ｄ ｓ ｉ ｎ ３ ０ ２ ０ ｉ ｄ ｏ ｉａ ｓ ａ ｒ ｃ ｓｏ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ｏ ａ ｙ ｔ ａ ｒ ｄ ｃ ｔ ￣ ｇ ｌ
参考文献李旭谢运祥技术实现方法综述电气传动彭启琮李玉柏管庆与实时数字信号处理成都电子科技大学出版社戴明桢数字信号处理的硬件实现明北京航空工业出版社气电心嗣譬勺吧心吧喁心电乍代世电心以矗譬电世乍电啦疗代代内电啦啦沁电啃心吧代电心世啃啃啊啦电代电电一上接第页结论通过利用数字化技术和计算机网络技术将襄樊机场通信导航站现有的通信导航设备设施运行状况以及机房环境等参数采集后传输到监控中心实现了所有设备设施的无线集中监控
Ｃ Ｐ ）周期寄存器 （ｘ Ｒ 和控制寄存器 （ ｘ Ｏ ） Ｍ Ｒ、 ＴＰ ） ＴＣ Ｎ ， 共提供三个 Ｐ ＷＭ通道 。
DSP原理及应用
DSP原理及应用DSP（数字信号处理）是一种对数字信号进行处理的技术和原理。
它在现代科学和工程领域中有着广泛的应用，包括通信、音频处理、影像处理、雷达和医学成像等。
本文将介绍DSP的原理和应用。
DSP的原理基于数字信号与模拟信号的转换。
数字信号是一系列离散的数值，而模拟信号是连续的波形。
DSP首先将模拟信号转换为数字信号，然后对数字信号进行处理，最后再将处理后的数字信号转换为模拟信号输出。
这种处理方式可以在数字域内对信号进行精确的计算和处理，例如滤波、提取特征、压缩等。
DSP的主要应用领域之一是通信。
在通信中，数字信号处理可以用于调制解调、信道码等。
调制是将数字信号转换为模拟信号以进行传输，解调则是将模拟信号转换为数字信号以进行处理。
DSP可以实现精确的调制解调算法，提高通信系统的性能和可靠性。
信道编码可以通过使用纠错码来提高信号的可靠性，在传输过程中修复错误。
另一个重要的应用领域是音频处理。
DSP可以用于音频信号的滤波、降噪和增强等。
滤波可以去除音频信号中的噪声和杂音，提高音质。
降噪可以去除背景噪音，使得音频信号更加清晰。
增强可以改善音频信号的音质和音量，增加乐曲的动态范围。
影像处理是另一个重要的DSP应用领域。
DSP可以用于数字图像的滤波、增强和压缩等。
滤波可以去除图像中的噪声和干扰，提高图像的质量。
增强可以改善图像的细节和清晰度，使得图像更加鲜明。
压缩可以减小图像文件的大小，提高图像的传输和存储效率。
雷达是一种广泛应用DSP的技术。
雷达用于探测目标的位置和速度等信息。
DSP可以用于雷达信号的处理和分析，提取目标的特征和轨迹。
通过对雷达信号进行处理，可以提高雷达系统的探测和跟踪性能，实现目标识别和跟踪。
医学成像是另一个重要的DSP应用领域。
通过对医学图像进行处理和分析，可以提取图像中的特征和结构，实现疾病的诊断和治疗。
医学图像处理包括图像滤波、分割、配准和重建等。
通过DSP技术，可以实现精确的医学图像处理和分析，提高医学诊断的准确性和可靠性。
基于DSP的SVPWM波形产生
3
EVA和EVB模块信号引脚
事件管理器模块 通用定时器 事件管理器A 模块 通用定时器1 通用定时器2 比较器1 比较器2 比较器3 捕获器1 捕获器2 捕获器3 QEP 信号
计数方向不再受引脚TDIRA/B的控制， 的控制，而是在计数值达到周期寄存器的值 时或FFFFh（初值大于周期寄存器的值） 初值大于周期寄存器的值）时，才从增计数变为减计数， 才从增计数变为减计数，而 在计数值为0时，从减计数变为增计数。 从减计数变为增计数。
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通用定时器的比较操作
21
通用定时器的比较操作
溢、比较匹配和 周期匹配信号 ▲ 计数方向标识位
11
(1） (1）通用定时器比较寄存器 TxCMPR （2）通用定时器 周期寄存器 TxPR GPTCONA/B
（3）全局通用定时器 控制寄存器 （4）通用定时器 控制寄存器
TxCON
◆注：以上寄存器的介绍详见附件2812寄存器速查
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通用定时器的时钟
定时器的4种操作模式： 种操作模式：（由TxCON的TMODE1、TMODE0定义） 定义） ▲ 停止/保持模式 ▲ 连续增计数模式 ▲ 定向增/减计数模式 ▲ 连续增/减计数模式。 减计数模式。
▲ 当TxCON（6）为1时，允许定时器操作， 允许定时器操作，则启动上述模式之一计数。 则启动上述模式之一计数。
13
通用定时器 的同步
同一模块的通用定时器可以实现同步——即EVA中的定时器2和1可
以同步； 以同步；EVB中的定时器4和3可以同步。 可以同步。具体方法如下： 具体方法如下： ▲ 将T1CON（EVA）或T3CON（EVB）寄存器中的TENABLE位置位， 位置位， 同时将T2CON（EVA）中的T2SWT1或T4CON（EVB）中的T4SWT1 置位， 置位，这样即可实现两个计数器的同步启动。 这样即可实现两个计数器的同步启动。 ▲ 在启动同步操作前， 在启动同步操作前，可将本模块的两个计数器初始化成不同的值。 可将本模块的两个计数器初始化成不同的值。 ▲ 置T2CON/T4CON中的SELT1PR/SELT3PR位为1。使通用定时器1/3的 周期寄存器也作为定时器2/4的周期寄存器， 的周期寄存器，而不用2/4本身的周期寄存 器。
DSP工作原理
DSP工作原理DSP（数字信号处理器）是一种专门用于数字信号处理的微处理器。
它通过数字信号处理算法对输入的数字信号进行处理和分析，从而实现各种信号处理任务。
本文将详细介绍DSP的工作原理及其应用。
一、DSP的基本原理DSP的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 信号采集：DSP首先通过外部的模数转换器（ADC）将摹拟信号转换为数字信号。
ADC将连续的摹拟信号离散化为一系列离散的数字样本。
2. 数字滤波：DSP接收到数字信号后，可以利用数字滤波器对信号进行滤波处理。
数字滤波器可以根据信号的频率特性选择不同的滤波方式，如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
3. 数字信号处理：DSP通过内部的算法单元对数字信号进行处理。
算法单元可以执行各种数字信号处理算法，如傅里叶变换、卷积、滤波、频谱分析等。
这些算法可以对信号进行增强、降噪、压缩等处理，以满足不同的应用需求。
4. 数字信号生成：在一些应用中，DSP还可以通过数字信号生成器产生特定的数字信号。
例如，通过数字信号生成器可以产生各种音频信号、视频信号等。
5. 数字信号输出：最后，DSP通过外部的数模转换器（DAC）将数字信号转换为摹拟信号，以便输出到外部设备或者系统。
DAC将离散的数字样本转换为连续的摹拟信号。
二、DSP的应用领域DSP的应用非常广泛，涵盖了许多领域。
以下是一些常见的应用领域：1. 通信系统：DSP在通信系统中扮演着重要的角色。
它可以用于语音信号的编解码、信道估计、信号调制解调等。
同时，DSP还可以用于无线通信系统中的信号处理和信号检测。
2. 音频处理：DSP在音频处理中有着广泛的应用。
它可以用于音频信号的降噪、均衡、混响等处理，以及音频编码和解码。
3. 图象处理：DSP在图象处理中也有着重要的应用。
它可以用于图象的增强、去噪、压缩等处理。
同时，DSP还可以用于图象识别、图象分割等高级图象处理任务。
4. 控制系统：DSP在控制系统中可以用于实时控制和反馈。
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}
SPI是一种高速的同步串行输入/输出接口，允许 1~16 位的数据流在设备与设备之间进行交流，通常用于 DSP与外围设备或者DSP与其他控制器之间进行通信，在此 实验中AD7303采用SPI串行接口与DSP连接。
void spi_init() { SpiaRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET=0; // 复位spi SpiaRegs.SPICCR.all =0x000F; // 一次传输16位 SpiaRegs.SPICTL.all =0x000E; // 为主机模式 SpiaRegs.SPISTS.all=0x0080; // 清除标志位 SpiaRegs.SPIBRR =0x0000; // 波特率为1/4LSPCLK SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE = 1; //忽略中断 SpiaRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET=1; //使能SPI }
数字波形产生
实验思路
用泰勒法产生一 离散的数字波形
SPI串行外设接 口
DA转化模块
用泰勒法产生离散正弦波
2 2 2 x3 x5 x7 x9 x x x 1 sin x x1 1 2*3 4*5 6*7 3! 5! 7! 9!
主程序
void main() { InitSysCtrl(); GPIOMUXREGS.GPFMUX.all=0x000F; // 将GPIO管脚设为SPI功能引脚 （Cpu/pie中断初始化省略） spi_init(); //初始化SPI r=2*pi/N; //产生正弦信号 for (i=0; i<=N; i++) { x=i*r-pi; xx = x*x; x0 = 1-xx/(8*9); x3 = 1-x2*xx/(2*3); y[i] = x * x3; }
r=2*pi/N; for (i=0; i<=N; i++) { x=i*r-pi; xx = x*x; x0 = 1-xx/(8*9); x1 = 1-x0*xx/(6*7); x2 = 1-x1*xx/(4*5); x3 = 1-x2*xx/(2*3); y[i] = x * x3; }
SPI外设接口
数据打包
AD7303是单极性8位串口D/A转换芯片，所以生成的正 弦波数据要换算到 AD7303的数据范围内，根据AD7303要求 的数据格式，还要对换算后的数据做相应的变换才能最终通过 SPI接口发送给AD7303。
data=127.5*(1+y[i] ); y1[i]=data&0x00ff|0x0100; y2[i]=data&0x00ff|0x21+y[i] ); //数据打包 y1[i]=data&0x00ff|0x0100; y2[i]=data&0x00ff|0x2500; } for(;;) //将打包后的数据发送给SPI发射缓冲寄存器
{
for (i=0; i<=N; i++) { SpiaRegs.SPITXBUF=y1[i]; delay(); SpiaRegs.SPITXBUF=y2[i]; delay(); } }