DSP课设论文

课程设计说明书（2011/2012学年第一学期）

课程名称：DSP控制器及其应用

题目：分频发生器

专业班级：通信工程

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计周数：2周

设计成绩：

2012年1月5日

一、课程设计目的

通过本次的课程设计使学生增进对DSP的认识，加深对单DSP理论方面的理解, 使学生掌握DSP在实际生活中的应用。使学生了解和掌握用DSP实现分频发生器的设计方法、过程，为以后更多的设计打下良好基础,并且通过这次设计使我们对DSP应用的基本操作方法有了一定的了解，对于以后的发展打下了基础，所以本次课程设计对于学生的动手能力的提高有着很大的帮助并达到以下目的：

（1）使学生增进对DSP F2812电路的感性认识，加深对理论方面的理解。

（2）使学生掌握软硬件的有关知识等。

（3）让同学们认识分频器器的工作原理和方法

（4）使学生了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。

（5）通过简单课题的设计练习，可使学生了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。

二、课程设计正文

2.1系统分析

2.1.1设计任务

本次设计名为分频发生器，也可以称为键盘输入分频输出装置，要求用9个按键，组成3行3列键盘，采用扫描按键的方法控制蜂鸣器发出对应的声音从而实现按键控制蜂鸣器发出不同频率的声音。

2.1.2性能指标

硬件部分：

1、按照系统设计要求绘制（3行3列按键及分明器）电路图。

2、按照电路图统筹安排各元器件在电路板上的分布，并焊接电路板。

3、了解各引脚功能，将电路板与TMS320F2812相关引脚相连接。

软件部分：

1、搞清楚各个引脚功能，调入引脚头文件。

2、了解了各引脚控制的行列后，编写键盘扫描程序。

3、编写延时程序，实现按键去抖。

最终实现键盘输入分频输出，并由蜂鸣器发出不同频率的响声。

2.2系统整体设计

2.2.1硬件设计组成框图

图2-1硬件组成框图

2.2.2总体电路图

总体电路图如图2-2所示：

图2-2 总体电路图

其中PWM1-PW3是输入引脚，PWM4-PWM5是输出引脚，PWM6是蜂鸣器输出引脚，XTAL1和XTAL2为晶振输入引脚，VCC 接电源（+5V ），RESET 复位引脚，GND 接地，MP/MC 接入存储器。如果是低电平接片内存储器，高电平接片外存储器。 2.2.3 TMS320F2812芯片的简介

本设计需要DSP 实验箱,.DSP 芯片是一种具有特殊结构的嵌入式微处理器,现在芯片一般都具有哈佛结构的并行总线体系,流水线操作功能,快速的中断处理和硬件I/O 支持,低开销循环及跳转的硬件支持,单周期硬件地址产生器,单周期硬件乘法器以及一套适合数字信号处理的指令集。

主 控 制 器

蜂鸣器

键盘阵列

系统复位

时钟振荡

电平转换

TMS320F2812作为使用的DSP芯片。它包含33个电源引脚（为使器件正常运行，所有电源引脚必须正确连接且不能悬空），时钟源模块，DSP有六种信号可以使DSP控制器复位。所以在设计的初期，我把它分成了四个模块。它们分别是：电平转换部分、晶振和复位部分、键盘部分和液晶显示。其中复位采用电源复位的方式，由引脚PORESET引起。为了可靠复位，其中高电平的有效时间至少6个CPU时钟周期。

2.2.4 关于TMS320F2812参数

TMS320F2812的具体参数如下：

1、主处理芯片：TMS320F2812,运行速度为150M。

2、工作速度可达150MIPS。

3、片上的RAM 18*16Bit。

4、片上扩展RAM 存储空间64K×16Bit。

5、自带的16路12bitA/D,最大采样速率12.5msps。

6、4路的DAC7617转换，100K/S,12Bit。

7、两路UART串行接口，符合RS232标准。

8、16路PWM输出。

9、1路CAN接口通讯。

10、片上128*16bit FLASH.自带128位加密位。

11、设计有用户可以自定义的开关和测试指示灯。

12、4组标准扩展连接器，为用户二次开发提供条件。

13、具有IEEE1149.1相兼容的逻辑扫描电路该电路仅用于测试和仿真。

14、4层板设计工艺，工作稳定可靠。

15、具有自启动功能设计，可以实现脱机工作。

16、可以选配多种应用接口板，包括语音板，网络板等。

2.2.5管脚的定义和说明

P1接口主要是扩展评估板上空闲的DSP外设引脚，以便于定制用户的硬件环境。注意：由于这组引脚是直接来自于F2812 DSP芯片，因此，这些引脚为TTL 3.3V标准，其输出最高电压为3.3V，如果要接入5V器件，外接时时要注意电平转换。（在扩展板上使用3.3V-5V兼容器件与扩展接口连接）。

表2-1 管脚的定义及管脚的说明

33 GND 地线

34 GND 地线

2.3 各单元电路设计

2.3.1 3*3键盘输入电路设计

键盘工作原理：从图中可以看出，当一个键被按下时，按键对应的行线和列线的状态均为低电平，其他键对应的均为高电平，具体来讲，把行线相连的引脚均设为输入方式，把列线相连的引脚均设为输出方式。程序首先把所有列线上输出低电平，然后调用扫描程序逐列读取列线上的输入，如果没有键按下，行线将一直保持全1的状态，否则相应的行线上将出现低电平并被程序所获知。然后检测按键所在的列，延时一段时间后，程序逐渐发出扫描码，即扫描的列为0，其他行为1。如果没有任何一条输入的行线为低电平，则说明扫描的列线上没有按键被按下接着扫描下一列。如果在某一列上发0可以在行线上收到不全为1的输入，即表明该行是按键所在的行，从而可以确定按键所在的位置。

3*3键盘电路如图2-3所示

图2-3 3*3键盘电路图

2.3.2时钟源电路设计

时钟源可以由两种方式产生：一种是利用内部振荡器与外部无源晶振产生；另一种是利用外部有源晶振产生。本系统选择的是前者。而且上在实验箱内部。时钟振荡电路如图2-4所示，时钟电路主要使用的是DSP的内部振荡器，外接6MHZ的晶振产生时钟。

图2-4 最小系统框图

2.3.3复位电路设计