(完整版)基于DSP最小应用系统设计实现本科毕业设计
基于DSP的信号采集最小系统的设计
译源程序 ,并且提供了丰富的输入输出库 函数和信号处理 的库 函数 ,极大地方便 了整个系统的开发过程 。具体的信 号采集程序流程图如图7 所示 ,设计思路是首先初始化系
统 ,包 括各 种寄 存 器 ,中断 向量 以及 中断 向量 表 ,A D C 模
实现上电复位和手动复位两种功能。
块 ,然后使能中断完成A / D 转换,最后将转换结果存储在 1 6 位寄存器中。 初始化系统控制寄存器部分程序:
EA L LOW :
S y s C t r l R e g s . WD C R =0 x 0 0 6 8 ; 门狗
S ys Ct r l Re g s . HI S PCP. a l l= O xO 0 0 1 ;
/ / 关 闭看
S y s C t r l R e g s . L O S P C P . a l l=0 x 0 0 0 2 ; / / 高低速外设 时钟分频寄存器设置
’ ’
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车 : 母 :
图2 电源模块 电路
l
2 。 2 A/ D保 护电路
A DC 模 块 模拟 电压输 入 范 围为 0 ~ 3 V,在 实 际采 样信
号时 ,并不能保证所采集的信号在输入范 围内,在该范围 以外的信号输入时可能会损坏A/ D 端 口,从而对应的采样 端 口不能正常工作 。该保护电路的设计 目的在于将模拟输
文利 用D S P 的内部振 荡器 ,即在两个管脚之 间连接一个 晶体 ,使能内部振 荡 ,如图4 所示。两脚之间晶振 的频率 3 0 MH z ,晶体具有3 0 — 1 5 0 f  ̄ ,最大功耗不超过 1 Mw,满足 时钟频率精确 、稳定的需求。
2 . 4 复 位 电路 F 2 8 1 2 的 复 位 引脚 为 处 理 器提 供 硬 件 初始 化 的 方 法 , 属于不可屏蔽的外部中断 ,如图5 所示 。Re 复位 电路能够
基于DSP的最小应用系统设计实现毕业设计论文.doc
基于DSP的最小应用系统设计实现摘要语音信号处理就是研究如何能更加有效地产生、传输和获取语音信息的学科。
本论文首先介绍了语音信号处理的发展概况及国内外研究现状,并对未来发展做了展望,分析了语音特征参数的物理意义以及如何对其进行提取。
在硬件部分本文主要围绕TMS320VC5402为核心,给出一个语音处理系统的设计方案。
首先对DSP系统的组成简要说明了一下,然后给出了设计的基本框架,接下来分别就音频转换模块、电源电压转换模块等主要部分做了详细说明,最后对其它附属电路简要介绍。
在设计中应用到了数字信号处理器(DSP)技术。
在软件部分本文首先对TI公司的DSP开发工具CCS作了介绍,接着对DSP软件开发流程进行了简要的叙述,然后就详细的分别对DSP的初始化、音频采集、TMS320VC5402的并行引导装载程序进行了分析与设计。
本文所涉及内容属于一个语音识别系统的一部分,在研究过程中对于语音处理的发展与研究现状进行了深入了解,对于TMS320VC5402芯片的性能参数以及软硬件相关知识掌握较详细,熟悉了DSP系统的设计与开发流程。
关键词:语音信号处理;特征参数;数字信号处理器;ISD4004;SPIAbstractSpeech signal processing is a subject to study how to produce,transmit and obtain speech information effectively.The thesis starts with a literature review about the development of speech signal processing and provides an expectation for the future.Next.an analysis is carried out on production mechanism of speech signal,setting up a simple and feasible mathematic model to analyze the physical significance of speech characteristic parameter and how to determine it.From the aspect of its hardware,a designing project of the speech processing system is established on the basis of TMS320VC5402.The project first gives a brief introduction about the composition of DSP system and then displays its basic framework.Next ,all elaboration is provided for the parts like selection of chip,module of audio frequency switch,extended memorizer, UART data communication and power voltage switch.The technology of DSP is applied in the designing process.From the aspect of software.the thesis starts with an introduction about CCS.and then about DSP software developing flow.At last,a detailed elaboration is given respectively to the designing and analysis of initialization of DSP collection of audio frequency and parallel boot load procedure of TMS320VC5402 The study in the thesis touches upon a part of a speech identification system.A profound exploration has been conducted on the areas like development and research statement of speech processing,capability parameter of TMS320VC5402 chip, knowledge about software and hardware,as well as the designing and developing flow of DSP system.Key words:speech signal processing,characteristic parameter, Digital signal processor, information storage devices 4004 (ISD4004),Serial Peripheral Interface(SPI目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章绪论. (1)1.1引言 (1)1.2系统设计的意义 (2)1.3 系统设计的目的 (2)1.4 系统采用的实现方法 (3)第2章 DSP控制技术和开发环境介绍 (4)2.1 DSP核心芯片TMS320C5402引脚的介绍 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2TMS320C5402主要性能参数 (4)2.1.3TMS320C5402引脚功能说明 (4)2.2 CCS开发环境和建立工程 (7)2.2.1 CCS简介 (7)2.2.2 CCS的组成 (7)2.2.3 CCS的主要功能 (8)2.3 ISD4004 介绍 (9)2.3.1 性能简述和引脚图 (9)2.3.2 引脚描述 (9)2.4 SPI(串行外设接口) (11)2.4.1协议介绍 (11)2.4.2 信息管理 (11)2.4.3 ISD4004与DSP的SPI时序配合 (13)2.4.4ISD4004语音芯片的内部信息寻址机制 (14)第三章系统硬件设计 (15)3.1系统硬件总体框图 (15)3.2硬件电路图 (15)3.4 PCB设计 (18)第四章系统软件设计 (19)4.1程序流程图 (19)4.2系统关键程序设计 (20)4.2.1 TMS320VC5402 McBSP初始化程序 (20)4.2.2ISD4004录音子程序 (21)4.2.3 ISD4004放音子程序 (24)第五章系统测试 (26)5.1 测试内容 (26)第六章总结 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录一系统硬件PCB 3D视图 (30)附录二软件设计主程序 (31)致谢 (35)第1章绪论1.1引言语音,作为一种典型的非平稳随机信号,是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段,在人类文明和社会进步中起着重要的作用。
DSP课程设计报告-基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计
信息工程系D S P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:学号:学生姓名:指导教师:2010年6月24 日信息工程系课程设计任务书年月日介绍了基于DSP (数字信号处理)的最小应用系统的整体设计过程。
系统采用TMS320VC5402作为主控芯片;ADC0809完成数据的采样及A/D转换,通过TMS320VC5402处理后,由DAC0832完成D/A转换并输出;外部存储器采用通用EPROM, TMS320VC5402采用8位并行EPROM引导方式;并加入了标准的14针JTAG接口,便于系统的调试与仿真。
关键词:DSP(数字信号处理) , JTAG, 并行引导, 引导表AbstractThis paper introduces the overall design of minimum application system for digital signal processing. The system employs TMS320VC5402 asmain control chip, ADC0809 samples the analog signals and converts them to digital signals, then after processing of TMS320VC5402, DAC0832 converts the digital signals to analog ones and finallyoutputs. The system uses general EPROM for the external storage. Besides,the system incorporates a standard 14 pin JTAG interface to debug and simulate.Keywords: DSP, JTAG, parallel boot, boot table0引言 (8)1TMS320VC5402简介 (9)2系统硬件设计 (10)2. 1电平转换 (10)2. 2电源控制电路 (10)2. 3复位电路 (11)2. 4时钟电路 (11)2. 5译码电路 (12)2. 6输入接口电路 (12)2. 7输出接口电路 (12)2. 8存储器扩展电路 (12)2. 9JTAG仿真接口电路 (13)3系统软件设计 (14)3. 1引导程序 (14)3. 2用户程序 (15)4总结 (17)参考文献 (18)0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。
毕业设计基于DSP的语音信号处理系统设计
毕业设计 [论文]题目:基于DSP的语音信号处理设计系别:电气与电子工程系专业:电子信息工程******学号:*****8151指导教师:***河南城建学院2010年5月23日摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科,是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
数字信号处理(Digita lSign alPro cessi ng,简称DSP)是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件,它可以将声音文件变换为离散的数据文件,然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据,如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等,它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数,利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化,使人机交互更加便捷。
信号处理是M a tlab重要应用的领域之一。
本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题,采用MATLAB7.0综合运用G UI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、傅里叶变换及滤波,程序界面简练,操作简便,具有一定的实际应用意义。
关键字:Matlab,语音信号,傅里叶变换,信号处理AbstractSpeech signal proces singis to studythe use of digita l signal proces singtechno logyand knowle dge of the voicesignal voiceproces singof the emergi ng discip lineis the fastes t growin g areasof inform ation scienc e one of the core techno logy. Transm issio n of inform ation throug h the voiceof humani ty's most import ant, most effect ive, most popula r and most conven ientform of exchan ge of inform ation..Digita l signal proces sing(Digita lSign alPro cessi ng, DSP) is the use of comput er or specia l proces singequipm ent, to digita l form of signal acquis ition, transf ormat ion, filter ing, estima tion, enhanc ement, compre ssion, recogn ition proces sing,in orderto get the needsof the people of the signal form.Matlab langua ge is a data analys is and proces singfuncti ons are very powerf ul comput er applic ation softwa re, soundfileswhichcan be transf ormed into discre te data files, then use its powerf ul abilit y to proces s the data matrix operat ions, such as digita l filter ing, Fourie r transf orm, when domain and freque ncy domain analys is, soundplayba ck and a variet y of map render ing, and so on. Its signal proces singand analys is toolki t for voicesignal analys is provid es a very rich featur e functi on, use of thesefuncti ons can be quickand conven ientfeatur es comple te voicesignal proces singand analys is and visual izati on of signal s, makescomput er intera ction more conven ient. Matlab Signal Proces singis one of the import ant areasof applic ation.The design of voice-proces singsoftwa re for most of the conten t are numero us, easy to maneuv er and so on, usingMATLAB7.0 compre hensi ve use GUI interf ace design, variou s functi on callsto voicesignal s such as freque ncy, amplit ude, Fourie r transf orm and filter ing, the progra m interf ace concis e, simple, has some signif icanc e in practi ce.Keywor ds: Matlab, VoiceSignal,Fourie r transf orm,Signal Proces sin1 绪论1.1课题的背景与意义通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。
DSP最小系统课程设计
DSP原理应用课程设计(最小系统设计)班级:电信062学号:04姓名:指导老师:一.设计任务作为目前电子技术和IT领域中的一门基本工程理论与核心技术,DSP理论和技术既有较为完整的理论体系,又以最快的速度形成自己的产业。
实际上,数字信号处理是紧紧围绕着理论、实现及应用三方面迅速发展起来的,它以众多的学科为理论基础,其成果又渗透到众多学科,成为理论与实践并重、在高新技术领域中占有重要地位的新兴学科。
“DSP原理与应用”课程设计的目的是使同学们基本上掌握DSP的特点和开发应用技巧, 通过具体的电路设计和调试,领会DSP系统的设计要领。
培养将DSP应用到工程实践的能力。
通过对对最小系统的设计,首先熟悉DSP综合实验箱的硬件资源和CCS编译环境,针对实验箱的硬件模块编制应用程序在实验箱上进行调试;进行具有实际应用功能的综合设计,包括硬件设计和相应的应用软件的设计,通过电路的设计、调试,进一步掌握DSP硬件开发技能,强化理论知识的实际工程应用。
基本要求是进行各功能模块的实验,进一步要求是利用实验箱所提供的各种资源完成设计性和综合性实验。
二.总体方案我们设计的最小系统主要包括TMS320LF2407A、RAM、电源芯片复位电路、时钟输入电路、JTAG仿真接口等。
我们从原理图设计开始,独立完成了PCB 的绘制,并编写了验证程序。
三.硬件电路总体硬件的设计四.、1.时钟电路上的设计在进行时钟电路设计时,需要考虑以下问题。
(1)频率。
即系统工作的时钟频率。
(2)信号电平。
是5V还是3V,是TTL 还是CMOS电平等。
(3)时钟的沿特性。
上升沿和下降沿的时间。
(4)驱动能力。
考虑整个系统中的需要的时钟器件数目。
(5)采用有源晶振还是无源晶体。
有源晶振驱动能力比较强,频率范围很宽,在1Hz~400MHz之间。
使用无源晶体的优点是价格便宜,但是它的驱动能力较差,一般不能提供多个元件共享,而且它可以提供的频率范围也比较小(一般在20kHz—60MHz)我们设计的外部振荡器方式上网时钟电路图,如下:画图249此处外部有源晶体振荡器时钟频率为10MHz,且为低电压型号(供电电源为3.3V),因此,其时钟输出端可以直接与dsp的时钟输入端XTAL1相连。
基于DSP最小应用系统设计实现毕业论文
第一章绪论1.1 本论文的背景随着信息技术的飞速发展,数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科,而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能,这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。
在近20年里,DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。
1.1.1 数字信号处理器的发展状况DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器,是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上,专门完成各种实时数字信息处理的芯片。
与单片机相比,DSP有着更适合数字信号处理的优点。
芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,具有良好的并行特性,提供特殊的DSP指令,可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。
DSP发展历程大致分为三个阶段:70年代理论先行,80年代产品普及,90年代突飞猛进。
在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。
但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此,直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展,1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP芯片TI的TMS32010。
DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。
进入80年代后期,随着数字信号处理技术应用围的扩大,要求提高处理速度,到1988年出现了浮点DSP,同时提供了高级语言的编译器,使运算速度进一步提高,其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。
以DSP作为主要元件,再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片,加速了DSP解决方案的发展,同时产品价格降低,运算速度和集成度大幅提高[2]。
进入21世纪,现在DSP向着高速,高系统集成,高性能方向发展。
当前的DSP 多数基于RISC(精简指令集计算机)结构,且进入了VLSI(超大规模集成电路)阶段。
dsp毕业设计
dsp毕业设计我的DSP毕业设计是设计一个基于数字信号处理(DSP)技术的音频降噪系统。
首先,我选择了一个用于测试和实现的音频信号。
我选择了一个包含白噪声和语音信号的音频文件。
白噪声是一种包含各种频率的噪声,而语音信号是包含人类声音的信号。
这个音频文件可以模拟实际环境下的噪声情况。
为了降低噪声,我首先将音频文件输入到DSP系统中。
然后,我使用数字滤波器来滤除噪声。
我选择了一个常见的降噪算法,如Least Mean Square (LMS) 算法。
该算法可以根据输入信号的统计特性来自适应地估计和抵消噪声。
我在DSP系统中实现了一个实时滤波器,它可以将输入音频信号通过数字滤波器进行处理,并输出降噪后的信号。
为了提高系统的性能,我还实现了一个自适应滤波器,它可以根据环境中的噪声变化来调整滤波器的参数。
在设计过程中,我遇到了一些挑战。
首先,我需要选择适当的滤波器设计方法和参数。
我进行了一些研究,并使用MATLAB进行了模拟和优化。
其次,我需要实现一个实时的数字滤波器,并确保它可以处理连续的音频数据流。
为了解决这个问题,我使用了硬件加速器和高效的算法设计。
经过测试和调试,我成功地实现了这个音频降噪系统。
在测试中,我输入了不同噪声水平和语音信号的音频文件,并比较了降噪前后的音频质量。
结果显示,我的系统可以有效地降低噪声,并提高音频的清晰度和可听性。
总的来说,我的DSP毕业设计是一个基于数字信号处理技术的音频降噪系统。
通过使用数字滤波器和自适应滤波器,我成功地实现了一个可以降低噪声的实时音频处理系统。
我很满意我的设计成果,并对将来在该领域的研究和应用充满了希望。
DSP课程设计(基于TMS320F2812的DSP最小系统设计)
物理与信息工程学院DSP技术及应用课程设计报告课题名称:基于TMS320F2812的DSP最小系统设计班级:学号:学生姓名:指导教师:一、系统结构一个典型的DSP 最小系统如图1所示,包括DSP 芯片、电源电路、复位电路、时钟电路及JT AG接口电路。
考虑到与PC 通信的需要, 最小系统一般还需增添串口通信电路。
图1 系统框图二、系统硬件设计(1)电源及复位电路设计DSP 系统一般都采用多电源系统, 电源及复位电路的设计对于系统性能有重要影响。
TMS320F2812是一个较低功耗芯片,核电压为1. 8V, IO电压为3. 3V。
这里采用TI公司的TPS767D318电源芯片。
该芯片属于线性降压型DC/ DC 变换芯片,可以由5V 电源同时产生两种不同的电压( 3. 3V、1. 8V 或2. 5V ) , 其最大输出电流为1000mA, 可以同时满足一片DSP 芯片和少量外围电路的供电需要, 如图2 所示。
该芯片自带电源监控及复位管理功能, 可以方便地实现电源及复位电路设计。
复位电路原理图如图3 所示。
图2 电源电路原理图图3 复位电路原理图(2)时钟电路设计TMS320F2812DSP的时钟可以有两种连接方式, 即外部振荡器方式和谐振器方式。
如果使用内部振荡器, 则必须在X1/ XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。
如果采用外部时钟, 可将输入时钟信号直接连到X1/ CLKIN 引脚上, X2 悬空。
这里采用的是外部有源时钟方式, 直接选择一个3. 3V 供电的30MHz 有源晶振实现。
系统工作是通过编程选择5 倍频的PLL 功能, 可实现F2812 的最高工作频率( 150MHz)。
晶振电路如图4 所示。
图4 晶振电路(3)DSP与JT AG接口设计DSP 仿真器通过DSP 芯片上提供的扫描仿真引脚实现仿真功能, 扫描仿真消除了传统电路仿真存在的电缆过长会引起的信号失真及仿真插头的可靠性差等问题。
DSP基于TMS320VC5402的DSP最小应用系统的设计
D S P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 - 1TMS320VC5402简介........................................................................................................... - 4 - 2系统硬件设计........................................................................................................................ - 4 - 2. 1电平转换............................................................................................................................ - 4 - 2. 2电源控制电路.................................................................................................................... - 5 - 2. 3复位电路............................................................................................................................ - 5 - 2. 4时钟电路............................................................................................................................ - 6 - 2. 5译码电路............................................................................................................................ - 6 - 2. 6输入接口电路.................................................................................................................... - 6 - 2. 7输出接口电路.................................................................................................................... - 7 - 2. 8存储器扩展电路................................................................................................................ - 7 - 2. 9JTAG仿真接口电路 ......................................................................................................... - 7 - 3系统软件设计........................................................................................................................ - 8 - 3. 1引导程序............................................................................................................................ - 8 - 3. 2用户程序.......................................................................................................................... - 10 - 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。
DSP最小系统设计
DSP最小系统版的设计1关与DSP 的简单介绍1.1 DSP 的应用领域DSP 芯片的应用现在已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。
主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。
DSP 主要应用市场为3C 领域,占整个市场需求的 90%。
数字蜂窝电话是 DSP最为重要的应用领域之一。
由于 DSP 具有强大的计算能力,使得移动通信的蜂窝电话重新崛起,并创造了一批诸如 GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。
在Modem 器件中,DSP 更是成效卓著,不仅大幅度提高了传输速率,且具有接收动态图像能力。
另外,可编程多媒体 DSP 是 PC 领域的主流产品。
以XDSL Modem为代表的高速通信技术与 MPEG 图像技术相结合,使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。
目前的硬盘空间相当大,这主要得益于CDSP(可定制 DSP)的巨大作用。
预计在今后的 PC 机中,一个 DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。
DSP 也是消费类电子产品中的关键器件。
由于 DSP的广泛应用,数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。
用于图像处理的DSP,一种用于JPEG 标准的静态图像数据处理;另一种用于动态图像数据处理。
1.2 DSP的特点DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器,其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍,具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点,被广泛应用于具有实时处理要求的场合。
DSP 系统以 DSP 芯片为基础,具有以下优点。
1.高速性,DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上2.编程方便,可编程DSP 可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。
3.稳定性好,DSP 系统以数字处理为基础,受环境温度及噪声的影响比较小,可靠性高。
4.可重复性好,数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响,便于测试、调试和大规模生产。
基于DSP的音频处理器毕业设计论文
基于DSP的音频处理器毕业设计论文音频处理器是一种用于处理和增强音频信号的设备或软件。
它可以对音频信号进行各种操作,如音频混合、均衡、压缩、时域和频域分析等。
基于DSP(数字信号处理)的音频处理器利用计算机算法和数字信号处理技术,可以实现更高级和更复杂的音频处理功能。
本文将设计一个基于DSP的音频处理器的毕业设计。
该音频处理器将基于数字信号处理技术,通过使用DSP芯片和相应的算法实现音频信号的处理和增强。
主要功能包括音频输入、音频处理、音频输出等。
首先,音频输入模块将负责接收外部音频信号。
可以使用麦克风或其他音频设备将音频信号输入到系统中。
音频输入模块应该对输入信号进行采样和转换,以将其转换为数字信号。
然后,音频处理模块将对接收到的音频信号进行各种处理。
可以设计不同的音频处理算法和技术,如均衡器、压缩器、时域和频域分析等。
这些算法可以通过DSP芯片的计算能力实现,并且可以根据需要进行编程和调整。
最后,音频输出模块将负责输出音频处理后的信号。
可以使用音频放大器和扬声器将处理后的音频信号播放出来。
音频输出模块也可以与其他音频设备进行连接和集成,如耳机、扬声器系统等。
在这个毕业设计中,还可以加入一些附加功能和创新点。
例如,可以设计一个图形界面用于控制和调整音频处理参数,增加系统的可操作性和用户友好性。
还可以设计一个实时音频分析和显示模块,以便用户可以看到音频信号的时域和频域特征。
总的来说,基于DSP的音频处理器是一个有挑战性和有趣的毕业设计课题。
通过使用数字信号处理技术和DSP芯片的计算能力,可以实现强大和高级的音频处理功能。
这个设计将有助于提高学生对音频信号处理和数字信号处理的理解和应用能力,并为将来的音频处理技术和设备开发提供基础。
基于TMS320F28335的DSP最小系统设计.
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2.3时钟电路和JTAG仿真调试接口电路设计
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2.4TMS320F28335的电源设计
TMS320F28335采用了双电源供电机制,以获得更好的电源性能,其 工作电压为 3.3V 和 1.8V。其中,1.8V 主要为该器件的内部逻辑提供 电压,包括 CPU和其他所有的外设逻辑。与 3.3V 供电相比,1.8V 供 电大大降低功耗。外部接口引脚仍然采用 3.3V 电压,便于直接与外部 低压器件接口,而无需额外的电平变换电路。 为TPS73HD318提供5V输 入,就可以得到输出电压分别为3.3V,1.8V,每路的最大输出电流为 750mA,并且提供两个宽度为200ms的低电平复位脉冲。其设计原理图如 下图所示。
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2.2复位和WATCH DOG电路设计
通过按钮实现复位操作。当按钮按下时,将电容C12上的 电荷通过按钮串接的电阻R3释放掉,使电容C12上的电压降为 0。当按钮松开时,由于电容C12上的电压不能突变,所以通 过电阻R2进行充电,充电时间由R2C12的乘积值决定,一般要 求大于5个外部时钟周期,可根据具体情况选择。这样就可以 实现手动按钮复位。
看门狗电路起着监视DSP动作的作用。系统在运行过程中 通过I/O输出给看门狗的输入端WDI脚正脉冲,两次脉冲时间 间隔不大于1.6s,则 引脚永远为高电平,说明DSP程序执行 正常。但如果程序跑飞,就不可能按时通过I/O输出发出正脉 冲。当两次发出正脉冲的时间间隔大于1.6s时,看门狗便使 置为低电平,将使系统复位。两模块的连接方式如图所示。
1.最小系统硬件构成
2.各功能模块设计
3.最小PCB系统
4.最小系统原理图
基于TMS320F2812的DSP最小系统设计毕业设计论文
题目:基于TMS320F2812的DSP最小系统设计要求:TMS320F2812的DSP最小系统设计包括两个模块,即硬件设计模块和软件检测模块。
硬件设计模块包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAC接口设计等。
软件检测模块需要编写测试程序。
用Protel软件绘制原理图和PCB图。
从理论上分析,设计的系统要满足基本的信号处理要求。
DSP主要应用在数字信号处理中,目的是为了能够满足实时信号处理的要求,因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。
这就决定了DSP的特点和关键技术。
适合数字信号处理的技术:DSP包涵乘法器,累加器,特殊地址发生器,领开销循环等;提高处理速度的技术:流水线技术,并行处理技术,超常指令等。
DSP对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部参与影响小;容易实现集成;VLSI 可以时分复用,共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号。
关键词: TMS320F2812,CCS3.3,Protel99SE软件目录第1章绪论第2章系统设计2.1系统方案介绍2.2 系统结构设计第3章硬件电路设计3.1 TMS320F2812芯片介绍3.2电源及复位电路设计3.3 时钟电路设计3.4 DSP与JTAG接口设计3.5 DSP的串行接口设计3.6 通用扩展口设计3.7 总体电路原理图设计第4章软件设计4.1 程序设计4.2 仿真调试总结参考文献附录1:总体电路图附录2:程序代码第1章绪论数字化已成为电子、通信和信息技术的发展趋势与潮流。
在这种趋势与潮流的推动下,数字信号处理的理论与实现手段获得了快速的发展,已成为当代发展最快的学科之一。
而DSP芯片作为数字信号处理,尤其是实时数字信号处理的主要方法和手段,自20世纪70年代末、80年代初诞生以来,无论在性能上还是在价格上,都取得了突破性的迅猛发展。
基于2407 DSP的最小应用系统设计
基于2407 DSP的最小应用系统设计作者大学学院级电气工程及自动化指导老师(副教授)摘要:TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A是目前实现数字控制系统的主流产品。
最小应用系统采用了简洁的硬件电路形式,充分发挥数字信号处理功能来满足控制系统的需要。
本文介绍以TMS320LF2407A为核心的最小应用系统的设计思路,具体器件的选择方法和DSP的广泛应用。
关键词:DSP;TMS320LF2407A;最小应用系统Design of the Minimal Application System of TMS320LF2407Author: ZhangZhong,Grade 2002,Major in Electrical Engineering and Automation,School of Electric Science and Technology , Anhui UniversityAdvisor: Assistant Prof. Zheng ChangBaoHeFei, AnHui (230039)Abstract:TMS320LF2407A offered by Texas Instrument is the mainstream of DSP product for digital control system. The minimal application system makes full use of function of the digital signal processor, and satisfies the desire for control system with the simple circuit. This paper introduces the design scheme, implement method, circuit components for a DSP minimal application system based on TMS320LF2407A and applications of the DSP.Key words:DSP;TMS320LF2407A;minimal application system0. 引言TMS320LF2407A是TI公司专门为了满足控制领域应用而设计的数字信号处理器。
基于DSP的音频信号处理与放大系统设计(毕业设计)
基于DSP的音频信号处理与放大系统设计一、前言数字信号处理(DSP)技术在音频处理中得到了广泛的应用。
本文旨在设计一个基于DSP的音频信号处理与放大系统,实现对音频信号的处理、调节和放大。
该系统采用了TMS320C6713 DSP芯片作为核心处理器,能够实现高效率、高精度的数字信号处理。
本文将从系统设计的需求出发,分析系统架构、设计参数、算法实现和系统性能等方面进行详细阐述。
二、系统需求分析输入/输出该系统的输入为音频信号,一般来自音频采集器、CD、MP3等设备。
输出为音频放大信号,一般连接至功放、扬声器等设备。
为保证音频信号质量,系统应具有输入阻抗高、噪声低、失真小的特点。
放大输出信号应具有高保真度、低失真度、大输出功率等特点。
系统性能该系统应满足以下要求:(1)输入阻抗:> 10kΩ(2)噪声:< 0.1mV(3)失真:< 0.1%(4)输出功率:> 50W(5)频率响应:20Hz-20kHz(6)信噪比:> 90dB(7)总谐波失真:< 0.5%系统算法系统应支持以下算法:(1)音频采集(2)滤波处理(3)音量调节(4)均衡器(5)混响效果三、系统设计系统架构该系统采用了TMS320C6713 DSP芯片作为核心处理器,外围连接音频采集器、音频处理器、音频放大器等模块。
系统框图如下所示:+--------+ +--------+ +--------+|音频采集器|------->| DSP芯片|------->| 音频放大器|+--------+ +--------+ +--------+|+--------+| 音频处理器|+--------+系统参数(1)输入阻抗:系统采用运放作为输入级,输入阻抗可达到10MΩ以上。
(2)噪声:系统采用低噪声运放,噪声可控制在0.1mV以下。
(3)失真:系统采用高精度ADC/DAC芯片和高质量音频放大器,失真可控制在0.1%以下。
基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计
基于TMS320VC5402的DSP 最小系统设计目录一、系统结构..........................................................................................................................................................................22二、原理图库的绘制. (2)三、各功能模块设计..................................................................................................................................................333.1电源产生电路设计. (3)3.2时钟电路设计 (4)3.3复位电路设计 (5)3.4JTAG 仿真接口设计 (5)3.5存储器扩展电路设计 (5)3.6测试指示电路设计 (7)四、器件封装..........................................................................................................................................................................88五、PCB 板的制作. (9)六、心得体会.....................................................................................................................................................................1010七、参考文献.. (10)一、系统结构TMS320C5402是TI公司C2000系列中性价比较高的一款器件。
基于dsp的毕业设计
基于dsp的毕业设计基于DSP的毕业设计一、引言数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是一门研究如何对数字信号进行处理和分析的学科。
它在现代通信、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
本文将探讨基于DSP的毕业设计,介绍其背景、意义以及实施过程。
二、背景与意义随着科技的不断发展,DSP技术在许多领域都扮演着重要的角色。
在音频处理中,DSP可以用于降噪、音效增强等方面;在通信领域,DSP可以用于信号解调、编码等方面。
因此,基于DSP的毕业设计具有重要的实践意义。
三、设计目标与方案基于DSP的毕业设计的设计目标通常是解决一个特定的问题或实现一个特定的功能。
例如,可以设计一个音频降噪系统,通过DSP算法对音频信号进行处理,降低噪声干扰;也可以设计一个实时图像处理系统,通过DSP算法对图像进行滤波、边缘检测等操作。
在设计方案上,可以选择使用现有的DSP开发板或自行设计硬件平台。
同时,需要选择适合的DSP开发环境和编程语言,如MATLAB、C语言等。
根据设计目标,选择合适的DSP算法和实现方法,并进行系统设计、算法调试等工作。
四、实施过程1. 系统需求分析:根据设计目标,明确系统的功能需求和性能指标。
如音频降噪系统的信噪比要求、图像处理系统的实时性要求等。
2. 硬件平台选择:根据需求选择合适的DSP开发板或自行设计硬件平台。
考虑到成本、性能等因素,可以选择TI、ADI等厂商的DSP开发板。
3. 开发环境选择:根据硬件平台选择合适的开发环境和编程语言。
如使用MATLAB进行算法开发和仿真,使用C语言进行DSP程序的编写。
4. 算法设计与实现:根据设计目标选择合适的DSP算法,并进行算法设计和实现。
可以使用现有的算法库,也可以自行设计和优化算法。
5. 系统集成与调试:将算法与硬件平台进行集成,并进行系统调试和性能测试。
根据测试结果进行优化和改进。
6. 结果分析与总结:对系统的性能进行分析和评估,总结设计过程中的经验和教训。
基于DSP小型地面移动机器人运动控制系统设计毕业设计
摘要摘要近年来,移动机器人应用范围越来越广泛,已经被用于人类生活的各个领域,而应用移动机器人完成侦查、排爆及消防等危险任务已经成为各国研究的重点。
随着移动机器人的智能化程度越来越高,对机器人控制器的要求也在不断提高,这就要求控制器具有良好的实时性和快速响应能力。
本次设计了一款全数字控制的小型地面移动机器人运动控制器,具有控制、功率驱动及各种保护等功能。
采用ARM9作为运动控制器的主控芯片,DSP作为分布式控制芯片,重点设计了DSP控制器的硬件电路。
这些电路包括DSP最小系统、电机驱动、电机电流检测、电机位置检测及电机过压欠压保护,并对其主要电路进行了详细的分析。
ARM主控制器与DSP分布式控制器之间利用CAN总线进行通信。
采用速度环及电流环的双闭环控制,并且引入积分分离PID控制作为速度调节器的控制算法,对传统的PID控制进行了改进。
在设计硬件电路和控制算法基础之上,完成了DSP控制软件的设计。
软件设计主要包括主程序设计及各种中断子程序设计。
中断子程序又包括电机换相及速度计算子程序、PWM输出子程序、速度控制子程序、CAN总线通信子程序等。
关键词:移动机器人,ARM9,DSP运动控制器,无刷直流电机,PWMIABSTRACTAbstractIn present, the mobile robot has been aplied more and more widely. It has been used in all human life. It has become the focus study to complete the dangerous tasks such as investigation, remove exploder and fire protection with mobile robot. With the mobile robot becoming more and more intelligent, the requirment of motion controller has been improved increasingly. It requires the controller with good real-time and rapid response capacity. The study had designed a motion controller of mobile robot with fully digital control system. It had the function of control, power driver and various overload protection.The ARM9processor was used in the motion controller as main command chip and DSP chips as the distributed controllers. The hardware circuits of DSP controller had been designed. It included the least control circuit of DSP, the circuit of motor drive, check current, position detection of motor, over-voltage and under-voltage protection. The main circuits had been analyzed detailed. The main processor ARM9 and distributed processors DSP using CAN bus communicate with each other. The motion controller had double closed loops which were speed loop and current loop. The traditional PID control had been improved. The integral separation PID control had been used in the speed reguator.Based on the hardware circuits and the control arithmetic, the software design of the DSP controller had been completed. It included the main program and various subprograms of interrupt. The program of motor communication, speed calculation, PWM output, speed control, communication with CAN and so on were also included in the subprogram.Key words: Mobile Robot, ARM9, DSP Motion Controller, BLDCM, PWMII目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................... I I目录 (III)第一章绪论 (1)1.1课题设计的意义 (1)1.2 课题来源及国内外研究现状 (1)1.3 课题设计的主要内容 (2)第二章控制系统总体概述 (3)2.1 移动机器人运动控制系统总体结构 (3)2.2 电机的选择 (4)2.2.1 步进电机、有刷直流电机及无刷直流电机比较 (4)2.2.2 无刷直流电机结构及工作原理 (5)2.2.3 无刷直流电机的数学模型 (7)第三章控制系统硬件电路设计 (10)3.1 控制系统电源设计 (10)3.1.1 驱动板电源设计 (10)3.1.2 DSP供电电源专用芯片的匹配电源设计 (11)3.2 ARM9主处理器概述及其与CAN总线的连接简介 (12)3.2.1 ARM9处理器概述 (12)3.2.2 ARM9处理器S3C2410X与CAN总线的连接 (12)3.3 DSP分布式控制器与DSP最小系统设计 (13)3.3.1 TMS320F2812 DSP芯片简介 (14)3.3.2 DSP最小系统设计 (15)3.4 CAN功能模块硬件设计 (20)3.5 PWM信号隔离及驱动电路 (22)3.6 主电路设计 (23)3.7 电流检测电路设计 (25)3.8 转速及转子位置检测电路设计 (26)III第四章控制系统软件设计 (28)4.1 软件开发环境 (28)4.2 主程序设计 (28)4.3 中断服务程序设计 (30)4.3.1中断捕获模块 (30)4.3.2 PWM产生模块 (32)4.3.3 定时器1中断模块 (34)4.3.4电机保护中断模块 (37)4.4 CAN总线接口通信程序设计 (38)总结 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录 (43)IV第一章绪论1.1课题设计的意义机器人是一个正在蓬勃发展的重要领域。
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第一章绪论1.1 本论文的背景随着信息技术的飞速发展,数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科,而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能,这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。
在近20年里,DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。
1.1.1 数字信号处理器的发展状况DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器,是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上,专门完成各种实时数字信息处理的芯片。
与单片机相比,DSP有着更适合数字信号处理的优点。
芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,具有良好的并行特性,提供特殊的DSP指令,可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。
DSP发展历程大致分为三个阶段:70年代理论先行,80年代产品普及,90年代突飞猛进。
在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。
但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此,直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展,1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP芯片TI的TMS32010。
DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。
进入80年代后期,随着数字信号处理技术应用范围的扩大,要求提高处理速度,到1988年出现了浮点DSP,同时提供了高级语言的编译器,使运算速度进一步提高,其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。
以DSP作为主要元件,再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片,加速了DSP解决方案的发展,同时产品价格降低,运算速度和集成度大幅提高[2]。
进入21世纪,现在DSP向着高速,高系统集成,高性能方向发展。
当前的DSP多数基于RISC(精简指令集计算机)结构,且进入了VLSI(超大规模集成电路)阶段。
如TI公司的TMS320C80代表了新一代芯片集成技术,它将4个32位的DSP,1个32位RISC主处理器,1个传输控制器,2个视频控制器和50Kb SRAM集成在一个芯片上。
这样的芯片通常称之为MVP(多媒体视频处理器)。
它可支持各种图像规格和各种算法,功能相当强。
而第六代TMSC6000系列则是目前速度最快,性能最高的DSP芯片,该系列芯片的发展蓝图中有高至5000MIPS,3G FLOPS的处理性能。
而按照CMOS的发展趋势,DSP的运算速度提高到1000MIPS是完全有可能的。
TI公司将常用的DSP芯片归纳为三大系列,即TMS320C2000系列(TMS320C2xC2xx),TMS320C5000系列(TMS320C5xC54x54xxC55x),TMS320C6000系列(TMS320C62x67x)。
其中C54xx以其低廉的价格,低功耗和高性能等特点被广泛应用到通信和个人消费电子领域。
而以C54xx系列内核为基础的新一代DSP器件TMS320C5402不仅继承了上述优点,而且存储器被组织进三个独立的可选择的空间:程序存储空间、数据存储空间和IO空间。
大小都是64K,总共是192K大小。
包括随机存储器(RAM)和只读存储器(RAM)。
其中,5402所采用的RAM是双存取访问RAM(DARAM)。
片上双存取访问RAM(DARAM)被组织在一些块上,因为每个DARAM块能够在每个机器周期中被访问两次,结合并行的体系结构,使得5402得以在一个指定的周期内完成四个并发的存储器操作:一个取指令操作、两个数据读操作和一个数据写操作。
DARAM总是被映射到数据存储空间上,也可被映射进程序存储空间用于保存程序代码。
5402的26个CPU 寄存器和片上外设寄存器被映射在数据存储空间[2]。
所以,TMS320C5402是54系列芯片的典型代表,也是目前国内DSP教材上介绍最多的芯片。
1.1.2 数字信号处理的实现方法数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了其应用的发展。
反过来,数字信号处理的应用又促进了其理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用的桥梁。
数字信号处理的实现方法一般有以下几种[1]:1、在通用的计算机(如PC机)上用软件(如Fortran,C语言)实现。
2、在通用的计算机系统中加上专用的加速片来实现。
在此类系统中的加速片上带有智能芯片DSP,加速片在计算机系统中充当处理器的角色,通用计算机仅充当没有实时要求的管理者角色,而不参与实时的数字信号处理。
DSP与通用计算机的数据交流及控制可以通过PCI等扩展槽完成。
3、用通用的单片机(如MCS-51,96系列等)实现,这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理,如数字控制等。
4、用专用DSP芯片来实现。
国际上已经推出了不少专用于FFT、FIR滤波、卷积、相关等算法的专用芯片,如,TDCl028可以实现FIR滤波器和相关运算。
Motorola公司的DSP56200,Zoron公司的ZR34881,也都属于专用型DSP芯片。
在专用的DSP芯片中,其软件算法已经在芯片内部用硬件实现,无需进行编程。
使用者给出输入数据,经过简单的组合即可在输出端得到结果。
这一般用于对速度要求很高的场合。
这种方案的缺点是灵活性差,并且开发工具还不完善。
5、用通用的可编程DSP芯片实现。
同其它智能芯片相比,通用DSP有更适合于数字信号处理的优点。
如采用改进的哈佛总线结构、内部有硬件乘法器、累加器、使用流水线结构、具有良好的并行特性、并设计有专门用于数字信号处理的指令系统等。
目前市场上的DSP芯片以美国德州仪器(TI)的系列芯片为主流。
1.2 本论文目的及意义DSP最小系统是DSP应用系统的最核心部分,本课题设计基于TMS320VC5402 DSP芯片,构建了TMS320VC5402 DSP最小系统,并通过IO口电路测试了DSP最小系统板的可用性,为以后的学习提供了最核心的电路模块。
1.3 本论文的主要内容本论文的主要内容有:(1)基于TMS320VC5402的结构和功能,结合TMS320VC54X系列DSP实验教学的内容和要求,对DSP最小系统进行总体设计。
(2)基于TMS320VC5402的DSP最小系统的设计,包括电源电路、时钟和复位电路、片外存储器电路以及JTAG仿真电路的设计。
(3)在CCS集成开发环境下,实现系统自举加载和IO口电路测试实验。
第二章系统总体设计本章介绍了TMS320VC5402芯片的结构和功能,在此基础上对DSP最小系统的功能方框图进行了规划,并对整个系统的设计方法进行了介绍。
2.1 TMS320VC5402简介TMS320VC54X是为实现低功耗、高性能而设计的定点DSP芯片,主要应用在通信系统方面。
该芯片的内部结构及指令系统都是全新设计的,它的主要特点是[3][4][5]:CPU特点:⏹先进的多总线结构。
⏹40位算术逻辑运算单元(ALU)。
⏹17位x 17位并行乘法器与40位专用加法器相连。
⏹比较、选择、存储单元(CSSU)。
⏹指数编码器可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数。
⏹双地址生成器包括8个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术运算单元(ARAU)。
存储器特点:⏹64 K字程序存储器、64 K字数据存储器以及64 K字IO空间。
指令系统特点:⏹单指令重复和块指令重复操作。
⏹块存储器传送指令。
⏹32位长操作数指令。
⏹同时读入两个或3个操作数的指令。
⏹并行存储和并行加载的算术指令。
⏹条件存储指令。
⏹从中断快速返回指令。
在片外围电路特点:⏹软件可编程等待状态发生器。
⏹可编程分区转换逻辑电路。
⏹带有内部振荡器。
⏹外部总线关断控制,以断开外部的数据总线、地址总线和控制信号。
⏹数据总线具有总线保持特性。
⏹可编程定时器。
电源特点:⏹可用IDLEl、IDLE2和IDLE3指令控制功耗,以工作在省电方式。
⏹可以控制关断CLKOUT输出信号。
在片仿真接口特点:⏹具有符合IEEEll49.1标准的在片仿真接口(JTAG)。
2.2系统功能方框图基于TMS320VC5402 DSP最小系统的设计,此最小系统主要由时钟及复位电路、电源电路、JTAG仿真接口电路以及片外存储器电路等构成。
系统框图如图2-1所示[6]。
图2-1 TMS320VC5402最小系统框图2.3 系统的设计方法本系统设计以模块电路为基础,主要采用实验和仿真的设计方法对各模块电路硬件和软件展开设计。
整个系统设计的大致步骤如图2-2所示。
软件部分的设计步骤为:(1)根据需要用汇编语言或C语言编写程序。
(2)将程序转化成DSP汇编,并送到编译器进行编译,生成目标文件。
(3)将目标文件送链接器进行链接,得到可执行文件。
(4)将可执行文件调入调试器进行调试,检查运行结果是否正确。
如果正确继续,否则返回修改。
(5)进行代码转换,将代码写入FLASH,并脱离仿真器运行程序,检查结果是否正确。
硬件部分设计步骤为:(1)设计硬件实现方案,即根据性能指标、功能要求等确定最优硬件实现方案,并画出其硬件系统框图。
(2)进行器件选型,根据功能、成本和使用经验等要求确定系统中的主要器件,最重要的是根据需要选择系统中主要芯片型号。
(3)设计原理图,在原理图的设计时必须熟悉系统的工作原理和器件的使用方法,对于一些关键的环节有必要进行一定的实验或仿真,原理图设计的成功与否是DSP系统能否正常工作的一个最重要因素。
图2-2实验开发系统的设计步骤第三章系统硬件设计最小系统是使得DSP芯片TMS320VC5402能够工作的最精简模块,它主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、片外存储器接口电路和JTAG 仿真接口电路。
DSP最小系统原理图见附录一。
3.1 电源电路本系统中除了DSP以外其它器件工作电压为3.3V,所以我们采用5V 电源供电。
VC5402所要的工作电压分别是1.8V内核电压(CVDD)和3.3V IO 电压(DVDD),并且DSP对这两种电源加电次序也有要求,理想情况下两个电源同时加电,但是一般场合很难做到,这时应先对CVDD加电,然后对DVDD上电。
讲究供电次序的原因在于:如果只有CPU内核获得供电,周边IO没有供电,对芯片是不会产生任何损害的,只是没有输入输出能力而已;如果反过来,周边IO得到供电而CPU内核没有供电。
那么芯片缓冲驱动部分的三极管在一个未知状态下工作,这是非常危险的[7]。
我们通过TI公司提供的DSP专用电源芯片TPS73HD318来构建电源电路,实现5V向3.3V 和1.8V的电压转换,同时也避免了上电次序的问题。