单片机及DSP课程设计报告

本科课程设计说明书

设计题目：TMS320VC30DSP开发板制作

学院：＿＿明德学院＿

班级：＿＿电自11151

学号：112003110184

学生姓名：魏乾

指导教师：刘晓燕

2014年6月23日

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摘要

数字信号处理器(Digital Signal Processor；简称为DSP)是针对数字信号处理需要而设计的一种可编程的单片机，是现代电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。随着信息处理技术的飞速发展，数字信号处理器在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪器仪表、信息家电等高科技领域获得了越来越广泛的应用。

数字信号处理器由于运算速度快，具有可编程特性及接口灵活，使得它在许多电子信息产品的研制、开发与应用中，发挥着越来越重要的作用；采用DSP器件来实现数字信号处理系统更是成了当前的发展趋势。与此同时，如何以最短的开发周期，开发出能充分发挥DSP 潜能的高质量的应用软件，已经成了广大DSP工程技术人员共同关心的问题。据估计，在DSP应用系统的开发中，特别是对于比较复杂的或对时间要求十分严格的应用系统，绝大部分的开发时间用于软件的设计与调试。DSP软件的调试离不开DSP的开发工具，因此熟悉并掌握DSP的开发工具是开发出高质量DSP软件的必备条件。正是出于这种目的，本论文对美国德州仪器(简称T1)公司推出的新一代16位定点TMS320C3XDSP进行了介绍，该系列DSP是目前TI 公司推出性价比最高的第三代浮点数字信号处理器之一。

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数字信号处理器DSP以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点，在通信、雷达、声纳、语音信号处理、图象处理、高速控制和仪器设备等众多领域获得了广泛应用。在掌握开发和深入了解其结构的基础上制作了TMS320VC33 DSP开发板。开发板集成了TMS320VC33的存储器扩展，AD前向通道，后向通道（DA）的接口，RS232接口，并能通过USB仿真器下载程序脱机运行，并介绍了系统板上各部分电路原理和JTAG接口。

关键词：TMS320VC33 AD前向通道RS232接口JTAG接口

一、设计目的

为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。

1、通过本设计，使学生综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP

原理与应用》《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。

2、学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写

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一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。

3、了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、

选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。

二、设计内容

2. 1 硬件系统设计

2.1.1 显示电路的选择与设计

对于数字显示电路，通常采用液晶显示或数码管显示。本设计的显示电路采用7段数码管作为显示介质。

数码管显示可以分为静态显示和动态显示两种。由于本设计需要采用八位数码管显示时间，如果静态显示则占用的口线多，硬件电路复杂。所以采用动态显示。

动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。通常各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的公共阴极位选线由另外的I/O口线控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码，依此规律循环，即可使各位数码管显示将要显示的字符，虽然这些字符是在不同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可以给人同时显示的感觉。

数码显示管分为共阳数码管和共阴数码管两种

共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通常公共阳极接高电平，即接电源，其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定

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段导通电流来确定相应的限流电阻。

共阴极数码管的8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起，通常公共阴极接低电平即接地，其它管脚接段驱动电路输出端，当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

本设计采用共阳极数码显示管做显示电路，数码管的a、b、c、d、e、f、g、h引脚为低电平，那么其对应的二极管就会发光，使数码显示管显示0～9的编码见表2.1.1。

表2.1.2 共阳极数码显示管字型代码

数字共阳极段码数字共阳极段码

0 C0H 6 82H

1 F9H 7 F8H

2 A4H 8 80H

3 B0H 9 90H

4 99H 灭FFH

5 92H

动态显示电路由显示块、字形码驱动模块、字位驱动模块三部分组成。如图2.1所示为本系统的8位LED动态显示器接口电路。图中，8个数码管的8段段选线分别与外接上拉电阻的单片机P0口对应相连，而8个数码管的位控制端则和NPN型三极管的集电极相连接。2.1.2 按键电路的选择与设计

本设计中有三个按键，分别实现启动/停止、暂停/继续、清零功能。这三个键可以采用中断的方法，也可以采用查询的方法来识别。四个按键均采用低电平有效。

当按键没有按下时，单片机的I/O口直接连接电源，因此需要接