DSP课程设计报告
DSP课程设计报告
DSP课程设计报告专业:姓名:学号:任课教师:年月日一、实验内容编写程序,产生正弦波二、实验目的学会用ccs集成开发软件,在开发环境下完成工程项目创建,程序编辑,编译,链接,调试和数据分析。
三、实验设备(1)DSP实验箱(2)装有ccs2000软件的电脑(3)DSP硬件仿真器四、实验程序代码正弦波形的汇编程序.title "sinx.asm".mmregs.def _c_int00.ref d_xs,d_sinx,d_xc,d_cosxsin_x: .usect "sin_x",360STACK: .usect "STACK",10k_theta .set 286PA0 .set 0_c_int00: .textSTM #STACK+10,SPSTM #0,AR1STM k_theta,AR0STM #sin_x,AR7STM #90,BRCRPTB loop1-1LDM AR1,ALD #d_xs,DPSTL A,@d_xsSTL A,@d_xcCALL sin_startCALL cos_startLD #d_sinx,DPLD @d_sinx,16,AMPYA @d_cosxSTH B,1,*AR7+MAR *AR1+0loop1: STM #sin_x+89,AR6STM #88,BRCRPTB loop2-1STL A,*AR7+loop2: STM #179,BRCSTM #sin_x,AR6RPTB loop3-1LD *AR6+,ANEG ASTL A,*AR7+loop3: NOPend: B endsin_start:.def sin_startd_coef_s .usect "coef_s",4.datatable_s: .word 01C7H.word 030BH.word 0666H.word 1556Hd_xs .usect "sin_vars",1d_squr_xs .usect "sin_vars",1d_temp_s .usect "sin_vars",1d_sinx .usect "sin_vars",1c_1_s .usect "sin_vars",1.textSSBX FRCTSTM #d_coef_s,AR4 RPT #3MVPD #table_s,*AR4+ STM #d_coef_s,AR2 STM #d_xs,AR3STM #c_1_s,AR5ST #7FFFH,c_1_sSQUR *AR3+,AST A,*AR3||LD *AR5,BMASR *AR3+,*AR2+,B,A MPYA ASTH A,*AR3MASR *AR3-,*AR2+,B,A MPYA *AR3+ST B,*AR3||LD *AR5,BMASR *AR3-,*AR2+,B,A MPYA *AR3+||LD *AR5,BMASR *AR3-,*AR2+,B,A MPYA d_xsSTH B,d_sinxRETcos_start:.def cos_startd_coef_c .usect "coef_c",4.datatable_c: .word 0249H.word 0444H.word 0AABH.word 4000Hd_xc .usect "cos_vars",1d_squr_xc .usect "cos_vars",1d_temp_c .usect "cos_vars",1d_cosx .usect "cos_vars",1c_1_c .usect "cos_vars",1.textSSBX FRCTSTM #d_coef_c,AR4 RPT #3MVPD #table_c,*AR4+ STM #d_coef_c,AR2 STM #d_xc,AR3STM #c_1_c,AR5ST #7FFFH,c_1_cSQUR *AR3+,AST A,*AR3||LD *AR5,BMASR *AR3+,*AR2+,B,A MPYA ASTH A,*AR3MASR *AR3-,*AR2+,B,A MPYA *AR3+ST B,*AR3||LD *AR5,BMASR *AR3-,*AR2+,B,A SFTA A,-1,ANEG AMPYA *AR3+MAR *AR3+RETDSTH B,*AR3RET.end正弦波形的链接程序MEMORY{PAGE 0:EPROM: org=0E000H,len=1000HVECS: org=0FF80H,len=0080HPAGE 1:SPRAM: org=0060H,len=0020HDARAM1: org=0080H,len=0010HDARAM2: org=0090H,len=0010HDARAM3: org=0200H,len=0200H}SECTIONS{ .text :> EPROM PAGE 0.data :> EPROM PAGE 0STACK :> SPRAM PAGE 1sin_vars :> DARAM1 PAGE 1coef_s :> DARAM1 PAGE 1cos_vars :> DARAM1 PAGE 1coef_c :> DARAM2 PAGE 1sin_x : align(512){}> DARAM3 PAGE 1.vetors :> VECS PAGE 0}复位向量文件vectors.asm.title "vectors.asm".ref _c_int00.sect ".vectors"B _c_int00.end五、实验步骤CCS软件的基本操作:(1)建立工程:点击菜单project-new,在弹出的窗口中输入工程名,后缀是.pjt;(2)建立文件:点击菜单file-new-source file,建立汇编语言文件和链接命令文件;(3)将文件加入工程:点击菜单project-add files to project,选择要加入的文件添加到工程;(4)工程的汇编链接:点击菜单project-rebuild all,若汇编链接成功会生成.out文件;(5)装载可执行程序:点击菜单file-lode program,装载.out文件;(6)执行程序:点击菜单debug-run;(7)观察结果。
dsp综合设计课程设计报告
dsp综合设计课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握DSP(数字信号处理器)综合设计的基本理论和实践技能。
通过本课程的学习,学生应能够:1.知识目标:理解DSP的基本概念、原理和应用;熟悉DSP芯片的内部结构和编程方法;掌握DSP算法的设计和实现。
2.技能目标:能够使用DSP芯片进行数字信号处理的设计和实现;具备DSP程序的编写和调试能力;能够进行DSP系统的故障诊断和优化。
3.情感态度价值观目标:培养学生对DSP技术的兴趣和热情,提高学生的问题解决能力和创新意识,使学生认识到DSP技术在现代社会中的重要性和应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括DSP的基本理论、DSP芯片的内部结构和工作原理、DSP程序的设计和调试方法、DSP应用系统的设计和实现等。
具体包括以下几个部分:1.DSP的基本概念和原理:数字信号处理的基本概念、算法和特点;DSP芯片的分类和特点。
2.DSP芯片的内部结构:了解DSP芯片的内部结构和工作原理,包括CPU、内存、接口、外设等部分。
3.DSP程序的设计和调试:学习DSP程序的设计方法,包括算法描述、程序编写和调试技巧。
4.DSP应用系统的设计和实现:掌握DSP应用系统的设计方法,包括系统架构、硬件选型、软件开发和系统测试等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握DSP的基本理论和原理,引导学生理解DSP技术的核心概念。
2.案例分析法:通过分析具体的DSP应用案例,使学生了解DSP技术的实际应用,培养学生的实际操作能力。
3.实验法:通过实验操作,使学生熟悉DSP芯片的使用方法和编程技巧,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本合适的教材,作为学生学习的基础资料,提供系统的DSP知识。
dsp课程设计实验报告
DSP课程设计实验语音信号的频谱分析:要求首先画出语音信号的时域波形, 然后对语音信号进行频谱分析。
在MATLAB中, 可以利用函数fft对信号进行快速傅立叶变换, 得到信号的频谱特性, 从而加深对频谱特性的理解。
其程序为:>> [y,fs,bits]=wavread('I:\xp.wav',[1024 5120]);>> sound(y,fs,bits);>> Y=fft(y,4096);>> subplot(221);plot(y);title('原始信号波形');>> subplot(212);plot(abs(Y));title('原始信号频谱');程序运行结果为:设计数字滤波器和画出频率响应:根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标:低通滤波器性能指标, =1000Hz, =1200Hz, =100dB, =1dB;高通滤波器性能指标, =4800Hz, =5000Hz, =100dB, =1dB;带通滤波器性能指标, =1200Hz, =3000Hz, =1000Hz, =3200Hz, =100dB, =1dB;要求学生首先用窗函数法设计上面要求的三种滤波器, 在MATLAB中, 可以利用函数firl 设计FIR滤波器;然后再用双线性变换法设计上面要求的三种滤波器, 在MA TLAB中, 可以利用函数butte、cheby1和ellip设计IIR滤波器;最后, 利用MATLAB中的函数freqz画出各种滤波器的频率响应, 这里以低通滤波器为例来说明设计过程。
低通:用窗函数法设计的低通滤波器的程序如下:>> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050;>> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs;>> N=ceil((As-7.95)/(14.36*(wc-wp)/2))+1;>> beta=0.1102*(As-8.7);>> Win=Kaiser(N+1,beta);>>b=firl(N,wc,Win);>>freqz(b,1,512,fs);程序运行结果:这里选用凯泽窗设计, 滤波器的幅度和相位响应满足设计指标, 但滤波器长度(N=708)太长, 实现起来很困难, 主要原因是滤波器指标太苛刻, 因此, 一般不用窗函数法设计这种类型的滤波器。
基于dsp课程设计报告
基于dsp课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:通过本课程的学习,学生需要掌握DSP(数字信号处理器)的基本概念、原理和应用。
具体包括:了解DSP的发展历程和分类;理解DSP的基本结构和主要性能指标;掌握DSP的编程方法和应用领域。
2.技能目标:培养学生具备使用DSP进行数字信号处理的能力。
具体包括:学会使用DSP开发环境和工具;掌握DSP编程语言和算法;能够独立完成DSP项目的开发和调试。
3.情感态度价值观目标:激发学生对DSP技术的兴趣和好奇心,培养学生的创新意识和团队合作精神。
使学生认识到DSP技术在现代社会中的重要性和广泛应用,树立正确的技术观和价值观。
二、教学内容本课程的教学内容分为五个部分:DSP基础知识、DSP原理与结构、DSP编程方法、DSP应用案例和DSP项目实践。
1.DSP基础知识:介绍DSP的发展历程、分类和主要性能指标。
2.DSP原理与结构:讲解DSP的基本原理、结构和主要组成部分,如运算器、存储器、输入输出接口等。
3.DSP编程方法:学习DSP编程语言、算法和开发环境,掌握基本的编程技巧。
4.DSP应用案例:分析典型的DSP应用场景,如音频处理、图像处理、通信系统等。
5.DSP项目实践:分组进行项目实践,培养学生独立完成DSP项目的能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于传授基本知识和理论,引导学生掌握DSP的基本概念和原理。
2.讨论法:鼓励学生针对案例进行分析讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生更好地理解DSP技术的应用和价值。
4.实验法:让学生动手进行实验,培养实际操作能力和创新思维。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的教材,如《数字信号处理器原理与应用》等。
dsp交通等课程设计报告
dsp交通等课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解交通信号灯的基本原理,掌握数字信号处理(DSP)技术在交通控制中的应用。
2. 使学生掌握交通流量的基本概念,学会分析交通数据,并运用DSP技术进行优化处理。
3. 帮助学生了解我国交通法规及交通信号控制的相关知识。
技能目标:1. 培养学生运用DSP技术进行交通信号灯控制程序编写的能力。
2. 培养学生运用数据分析方法,对交通流量进行有效监控和优化调整的能力。
3. 提高学生的实践操作能力,学会使用相关软件和硬件进行交通信号控制系统的设计和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注社会交通问题,树立解决实际问题的责任感和使命感。
2. 激发学生对数字信号处理技术的兴趣,提高学生主动学习的积极性。
3. 培养学生的团队协作意识,学会与他人共同探讨、解决问题。
本课程针对年级特点,结合实际交通问题,以数字信号处理技术为载体,旨在提高学生的理论知识水平、实践操作能力以及解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 交通信号灯原理及DSP技术基础- 教材章节:第一章 交通信号灯原理;第二章 DSP技术概述- 内容安排:介绍交通信号灯的基本原理、功能及分类;讲解DSP技术的基本概念、发展历程及其在交通控制领域的应用。
2. 交通流量分析及DSP技术应用- 教材章节:第三章 交通流量分析;第四章 DSP技术在交通控制中的应用- 内容安排:分析交通流量的基本特性,讲解数据采集、处理和优化方法;探讨DSP技术在交通信号控制、拥堵缓解等方面的应用实例。
3. 交通信号控制系统设计与实践- 教材章节:第五章 交通信号控制系统设计;第六章 实践操作- 内容安排:介绍交通信号控制系统的设计原理、硬件和软件选型;指导学生进行交通信号控制程序编写,开展实践操作,培养实际动手能力。
教学内容安排和进度:本章节共计12课时,分配如下:- 第1-4课时:交通信号灯原理及DSP技术基础- 第5-8课时:交通流量分析及DSP技术应用- 第9-12课时:交通信号控制系统设计与实践教学内容具有科学性和系统性,结合教材章节和实际案例,旨在帮助学生掌握交通信号控制相关知识,提高实践操作能力。
dsp课程设计报告方波
dsp课程设计报告方波一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握方波信号的性质、产生方法和应用,能够运用数字信号处理理论分析和设计方波信号处理电路,培养学生的理论联系实际的能力和创新意识。
具体分解为以下三个目标:1.知识目标:(1)掌握方波信号的定义、特点和分类。
(2)了解方波信号产生的方法,能够运用相关算法生成方波信号。
(3)熟悉方波信号在数字信号处理中的应用领域,如通信、雷达、音频处理等。
2.技能目标:(1)能够运用数学方法分析方波信号的波形、频率、幅值等参数。
(2)掌握至少一种编程语言,能够实现方波信号的生成和处理算法。
(3)具备一定的实验操作能力,能够通过实验验证方波信号处理的理论。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对数字信号处理的兴趣,增强学习的主动性。
(2)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
(3)培养学生关注国家发展战略,认识数字信号处理在科技前沿和国家经济建设中的重要地位。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.方波信号的基本概念:介绍方波信号的定义、特点和分类,使学生了解方波信号在数字信号处理中的重要性。
2.方波信号的产生方法:讲解方波信号产生的原理,介绍常见的方波信号生成算法,如查表法、计数器法等。
3.方波信号的处理方法:分析方波信号的处理方法,如滤波、采样、量化等,使学生掌握方波信号处理的基本技巧。
4.方波信号处理的应用:介绍方波信号在通信、雷达、音频处理等领域的应用,提高学生的实践能力。
5.实验与实践:安排一定数量的实验,使学生在实践中掌握方波信号处理的理论,培养学生的动手能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解方波信号的基本概念、产生方法、处理方法和应用,引导学生掌握课程的核心知识。
2.讨论法:学生分组讨论方波信号处理的问题,培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解方波信号处理在实际工程中的应用,提高学生的实践能力。
DSP技术课程设计实验报告
实验设计报告实验项目名称:基于DSP的数字滤波器设计与仿真目录一、课程设计的目的和要求 (3)二、系统功能介绍及总体设计方案 (3)1、系统功能介绍 (3)2、总体设计方案流程图 (3)三、主要内容和步骤 (4)1、滤波器原理 (4)2、DSP 实现FIR滤波的关键技术 (4)3.操作步骤 (6)四、详细设计 (7)1、MATLAB程序流程图 (7)2、CCS汇编程序流程图 (8)五、实验过程 (8)1.汇编语言 (8)2.C语言 (13)六、结论与体会 (18)七、参考文献 (19)八、附件:源程序清单 (19)汇编程序清单: (19)C程序清单 (21)一、课程设计的目的和要求通过课程设计,加深对DSP芯片TMS320C54x的结构、工作原理的理解,获得DSP应用技术的实际训练,掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。
通过使用汇编语言编写具有完整功能的图形处理程序或信息系统,使学生加深对所学知识的理解,进一步巩固汇编语言讲法规则。
学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的汇编语言程序,从而具备解决综合性实际问题的能力。
二、系统功能介绍及总体设计方案1、系统功能介绍一个实际的应用系统中,总存在各种干扰。
数字滤波器在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像信号等各种信号处理中都有广泛的应用,数字滤波器也是使用最为广泛的信号处理算法之一。
在本设计中,使用MATLAB模拟产生合成信号,然后利用CCS进行滤波。
设定模拟信号的采样频率为32000Hz,。
设计一个FIR低通滤波器,其参数为:滤波器名称: FIR低通滤波器采样频率: Fs=40000Hz通带: 4000Hz~4500Hz过渡带: 2500Hz~3000Hz,3500Hz~4000Hz带内波动: 0.5dB阻带衰减: 50dB滤波器级数: N=154滤波器系数:由MATLAB根据前述参数求得。
2、总体设计方案流程图三、主要内容和步骤1、滤波器原理对于一个FIR 滤波器系统,它的冲击响应总是又限长的,其系统函数可记为:其中N-1是FIR 的滤波器的阶数,为延时结,为端口信号函数。
DSP课设报告
目录绪论 (2)DSP的特点 (2)第一章设计任务和设备 (3)1.1 设计技术指标要求 (3)1.2 设计内容 (3)1.3 设计所需设备 (4)1.4设计说明 (4)第二章硬件设计 (4)2.1 F2812介绍 (5)2,2 TDS2812EVMV板介绍 (6)2.3 F2812 GPIO (6)2.4 用DSP的GPIO口扩展LED灯的动态显示硬件设计 (7)第三章软件设计 (7)3.1软件系统分析 (7)3.2 程序流程图 (8)第四章心得体会 (8)参考文献 (13)程序清单 (13)绪论DSP一方面是Digital Signal Processing的缩写,意思是数字信号处理,就是指数字信号理论研究。
DSP另一方面是Digital Signal Processor,意思是数字信号处理器,就是用来完成数字信号处理的器件。
最初的DSP器件只是被设计成用以完成复杂数字信号处理的算法。
自从DSP芯片诞生以来,DSP芯片得到了飞速的发展。
DSP芯片高速发展,一方面得益于集成电路的发展,另一方面也得益于巨大的市场。
在短短的十多年时间,DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。
目前,DSP芯片的价格也越来越低,性能价格比日益提高,具有巨大的应用潜力。
DSP的功能越来越强,应用越来越广,达到甚至超过了微控制器的功能,比微控制器做得更好而且价格更便宜,许多家电用第二代DSP来控制大功率电机就是一个很好的例子。
汽车、个人通信装置、家用电器以及数以百万计的工厂使用DSP系统。
数码相机、IP电话和手持电子设备的热销带来了对DSP芯片的巨大需求。
而手机、PDA、MP3播放器以及手提电脑等则是设备个性化的典型代表,这些设备的发展水平取决于DSP的发展。
新的形势下,DSP面临的要求是处理速度更高,功能更多更全,功耗更低,存储器用量更少。
此次设计中,通过对TMS320CF2812的控制以及对其引脚GPIO功能的设计,在实验板上实现4位LED显示流水灯。
dsp课程设计报告绪论
dsp课程设计报告绪论一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理的基本理论、方法和应用,培养学生运用数字信号处理技术解决实际问题的能力。
具体分为以下三个层面:1.知识目标:学生需要掌握数字信号处理的基本概念、理论体系和常用算法,包括离散时间信号处理、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、数字滤波器设计等。
2.技能目标:学生能够运用数字信号处理理论分析和解决实际问题,具备使用相关软件工具进行数字信号处理的能力,如MATLAB、Python等。
3.情感态度价值观目标:培养学生对数字信号处理学科的兴趣和热情,激发学生创新意识和团队合作精神,使学生在面对复杂问题时,能够运用所学知识为社会发展做出贡献。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字信号处理基本概念:离散时间信号、离散时间系统、Z域变换等。
2.离散傅里叶变换:DFT的基本性质、计算方法、频谱分析等。
3.快速傅里叶变换:FFT的原理、计算方法、应用实例等。
4.数字滤波器设计:滤波器的基本类型、设计方法、频率响应分析等。
5.数字信号处理应用:噪声抑制、信号恢复、图像处理等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师通过讲解、演示和案例分析,引导学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
2.讨论法:学生针对实际问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过分析具体案例,使学生更好地理解数字信号处理技术的应用。
4.实验法:安排实验课程,让学生动手实践,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
4.实验设备:配置相应的实验设备,确保学生能够进行实际操作。
dsp课程设计报告
基于DSP的FFT算法的实现摘要数字信号处理(Digital Signal Processing,简称D S P)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。
D S P有两种含义:Digital Signal Processing(数字信号处理)、Digital Signal Processor(数字信号处理器)。
数字信号处理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。
DSP芯片的出现使FFT的实现方法变得更为方便。
由于大多数DSP 芯片都具有在单指令周期内完成乘法—累加操作,并且提供了专门的FFT指令,使得FFT算法在DSP芯片实现的速度更快。
FFT算法的运算时间是衡量DSP芯片性能的一个重要指标,因此提高FFT算法的运算速度是非常重要的。
在用DSP芯片实现FFT算法时,应允许利用DSP芯片所提供的各种软、硬件资源。
如何利用DSP芯片的有限资源,合理地安排好所使用的存储空间是十分重要的。
关键词:数字信号处理 FFT算法AbstractDigital signal processing (DSP) is involves many disciplines and wi dely applies in the many domain emerging disciplines. DSP has two kinds of meanings: digital Signal Processing, Digital Signal Processor.The digit al signal processing uses the computer or the special-purpose handling equip ment, carries compressing and so on gathering, transformation, filter, estimat ing, value, enhancement, compression, recognition by the digital form ,to ob tain the signal form which the people need.The appearance of DSP chip makes the realization method of FFT becomes more convenient. Since most DSP chips are multiplying and accumulating operations in a single instruction period, and provides a special FFT instruction, the FFT algorithm in the DSP chip to achieve faster.FFT algorithm is an important index to measure the performance of DSP chips, is very important to improve the operation speed of the FFT algorithm. The realization of FFT algorithm in DSP chip, all should be allowed provided by DSP soft, the hardware resources. Limited resources how to use DSP chip, reasonably arrange the storage space used is very important.Keyword: Digital signal processing FFT algorithm目录第一章设计思路 (1)1.1 DSP芯片介绍 (1)1.2 FFT算法的DSP结构 (2)第二章设计原理 (4)2.1 快速傅里叶变换FFT的原理 (4)2.2 FFT算法的实现 (6)第三章仿真器调试及模拟结果 (7)3.1 调试步骤 (7)3.2 模拟仿真结果 (9)第四章设计结论 (12)4.1 心得体会...................... . (12)参考文献 (13)第一章设计思路1.1 DSP芯片介绍DSP芯片的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,提供特殊的DSP指令,可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
DSP课程设计报告
第一章实验简介1.1 DSP简介数字信号处理(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,信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理,以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。
数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。
如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。
它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。
DSP可以代表数字信号处理技术(Digital SignalProcessing),也可以代表数字信号处理器(Digital Signal Processor)。
前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。
数字信号处理包括两个方面的内容: 1.法的研究 2.数字信号处理的实现图1.1是数字信号处理系统的简化框图。
此系统先将模拟信号转换为数字信号,经数字信号处理后,再转换成模拟信号输出。
其中抗混叠滤波器的作用是将输入信号x(t)中高于折叠频率的分量滤除,以防止信号频谱的混叠。
随后,信号经采样和A/D转换后,变成数字信号x(n)。
数字信号处理器对x(n)进行处理,得到输出数字信号y(n),经D/A转换器变成模拟信号。
此信号经低通滤波器,滤除不需要的高频分量,最后输出平滑的模拟信号y(t)。
图1.1数字信号处理系统简化框图数字信号处理是以众多学科为理论基础的,它所涉及的范围极其广泛。
例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
DSP课程设计实验报告
目录1.实验一指示灯演示 (3)2.实验二键盘输入 (7)3.实验三液晶显示器控制显示 (11)4.实验四FIR/IIR 算法 (18)实验一指示灯演示一.实验目的1.了解ICETEK–VC5509-A板在TMS320VC5509DSP外部扩展存储空间上的扩展。
2.了解ICETEK–VC5509-A板上指示灯扩展原理。
3.学习在C语言中使用扩展的控制寄存器的方法。
二.实验设备计算机,ICETEK-VC5509-A实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK–VC5509-A系统板+相关连线及电源)。
三.实验原理1.TMS320VC5509DSP的EMIF接口:存储器扩展接口(EMIF)是DSP扩展片外资源的主要接口,它提供了一组控制信号和地址、数据线,可以扩展各类存储器和寄存器映射的外设。
ICETEK–VC5509-A评估板在EMIF接口上除了扩展了片外SDRAM外,还扩展了指示灯、DIP开关和D/A设备。
具体扩展地址如下:400800-400802h:D/A转换控制寄存器400000-400000h:板上DIP开关控制寄存器400001-400001h:板上指示灯控制寄存器与ICETEK–VC5509-A评估板连接的ICETEK-CTR显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备:602800-602800h:读-键盘扫描值,写-液晶控制寄存器600801-600801h:液晶辅助控制寄存器602801h 、600802h:液晶显示数据寄存器602802-602802h:发光二极管显示阵列控制寄存器2.指示灯扩展原理:四.实验程序流程图五.实验程序编写/*实现每个灯分别亮一段时间,正向顺序和反向顺序亮灯,乱序亮灯,两个灯乱序同时亮灭,四个灯产生频谱效果,单个灯闪烁*/#include "myapp.h"#define LBDS (*((unsigned int *)0x400001))// 定义指示灯寄存器地址和寄存器类型void Delay(unsigned int nDelay); // 延时子程序main(){unsigned int uLED[10]={1,2,4,8,5,10,6,9,1,0};// 控制字,逐位置1unsigned int vLED[20]={7,15,1,7,3,7,15,7,3,1,0,1,7,3,15,7,1,7,0,1};// 控制字,逐位置2int i,j;PLL_Init(72); // 初始化DSP运行时钟SDRAM_init(); // 初始化EMIF接口while ( 1 ){i=0;j=0; //每个灯亮一遍,时间偏长,检查灯是否完好LBDS=uLED[i+3]; //4灯亮Delay(8192);LBDS=uLED[i+2]; //3灯亮Delay(8192);LBDS=uLED[i+1]; //2灯亮Delay(8192);LBDS=uLED[i]; //1灯亮Delay(8192);for ( i=0;i<4;i++ ){LBDS=uLED[i]; // 正向顺序送控制字Delay(1024); // 延时}for ( i=3;i>=0;i-- ){LBDS=uLED[i]; // 反向顺序送控制字Delay(1024); // 延时}for ( i=0;i<2;i++) //按1-3-2-4顺序亮灯{j=i+2;LBDS=uLED[i];Delay(2048);LBDS=uLED[j];Delay(2048);}for ( i=4;i<6;i++) //1、3灯与2、4灯交替亮{LBDS=uLED[i];Delay(4096);}for ( i=0;i<10;i++) //23灯,14灯循环亮{for(j=6;j<8;j++){LBDS=uLED[j];Delay(1024);}}for(i=0;i<20;i++) //频谱效果{LBDS=vLED[i];Delay(512);}for(i=0;i<15;i++) //一个灯闪烁{for(j=8;j<10;j++){LBDS=uLED[j];Delay(256);}}}}void Delay(unsigned int nDelay) //延时子程序{int ii,jj,kk=0;for ( ii=0;ii<nDelay;ii++ ){for ( jj=0;jj<1024;jj++ ){kk++;}}}六.实验步骤1.实验准备:连接实验设备。
DSP课设报告
DSP课程设计报告学院:专业:指导教师:组员一:组员二:利用GPIO扩展LED灯动态显示一、 DSP简介数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)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。
DSP微处理器不仅具有可编程性,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,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。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
DSP芯片具有采用哈佛结构、多总线结构、流水线技术、配有专用的硬件乘法-累加器、具有特殊的DSP指令、快速的指令周期、硬件配置强、支持多处理器结构、省电管理和低功耗等特点。
DSP有很多优点,如:对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部因素影响小;容易实现集成;VLSI可以分时复用,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等。
当然,DSP像其他任何器件一样,也具有一定的缺点,如:需要模数转换;受采样频率的限制,处理频率范围有限;数字系统由耗电的有源器件构成,没有无源设备可靠等。
不过其缺点相对于优点是微不足道的。
目前,DSP技术已经应用于信号处理、语音处理、图形/图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗及家用电器等各领域。
由TI公司提供专业的开发工具CCS,自带DSP/BIOS操作系统,能够直接编写适合DSP开发工程及文件,满足DSP程序设计要求。
本次课程设计正是使用CCS开发工具,开发板使用TDS2812.二、设计方案1. TDS2812EVMA板图图1.TDS2812EVMA板实物图图2.TDS2812EVMA板原理框图表1. TDS2812EVMA板接口和功能分类2.设计目标通过利用DSP的CPU硬件资源,学习使用2812A DSP的扩展端口控制外围设备的方法,使用其GPIO引脚扩展LED灯并编程实现LED动态显示。
DSP课程设计报告
目录1.课程设计目的及意义 .................... 错误!未定义书签。
2. 课程设计题目描述要求及理论基础........ 错误!未定义书签。
题目要求 ............................. 错误!未定义书签。
数字滤波器的简介及发展............... 错误!未定义书签。
FIR数字滤波器的特点................. 错误!未定义书签。
FIR滤波器具有的优点................. 错误!未定义书签。
MATLAB软件简介...................... 错误!未定义书签。
3. 课程设计报告内容 ..................... 错误!未定义书签。
设计方案的选定与原理................. 错误!未定义书签。
用窗函数法设计FIR滤波器............. 错误!未定义书签。
设计方案程序及图表.................... 错误!未定义书签。
4.总结.................................. 错误!未定义书签。
参考书目:.............................. 错误!未定义书签。
1.课程设计目的及意义(1)学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法;(2)掌握在Windows环境下语音信号采集的方法;(3)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法;(4)掌握MATLAB设计FIR滤波器;(5)学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
2. 课程设计题目描述要求及理论基础题目要求(1)语音信号的采集;要求利用windows下的录音机(开始—程序—附件—娱乐—录音机,文件—属性—立即转换—8000KHz,8位,单声道)或其他软件,录制一段自己的话音,时间控制在1秒左右。
然后在MATLAB软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
dsp课程设计报告像处理
dsp课程设计报告像处理一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字信号处理(DSP)的基本概念,包括采样、量化、滤波器等;2. 使学生了解图像处理的基本原理,如图像的表示、转换和增强;3. 引导学生掌握图像处理中常用的算法,如卷积、边缘检测、图像压缩等。
技能目标:1. 培养学生运用DSP技术解决实际图像处理问题的能力;2. 培养学生运用编程工具(如MATLAB)实现图像处理算法的能力;3. 培养学生通过小组合作、讨论和思考,解决图像处理中遇到的难题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字信号处理和图像处理领域的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生具备良好的团队协作和沟通能力,学会倾听、尊重他人意见;3. 培养学生具备严谨的科学态度和较强的实践能力,善于发现和解决问题。
课程性质分析:本课程为选修课,适用于高年级学生,具有一定的理论深度和实用性。
结合学生特点和教学要求,课程目标旨在使学生掌握数字信号处理和图像处理的基本知识,培养其实践能力和创新思维。
二、教学内容1. 数字信号处理基础- 采样与重建- 量化与编码- 离散时间信号与系统- 傅里叶变换及其应用2. 图像处理基本原理- 图像表示与转换- 图像增强- 图像滤波- 边缘检测3. 常用图像处理算法- 卷积算法- 图像压缩(如JPEG、PNG)- 图像分割- 特征提取4. 实践教学- 使用MATLAB进行图像处理编程实践- 分析实际图像处理案例- 小组项目:设计与实现一个简单的图像处理应用教学大纲安排:第一周:数字信号处理基础第二周:图像处理基本原理第三周:常用图像处理算法第四周:实践教学与小组项目教学内容进度:第一周:完成采样、重建、量化、编码等基础知识的讲解与练习;第二周:学习图像表示、转换、增强、滤波等原理,并进行相关实践;第三周:讲解卷积、图像压缩、图像分割等算法,进行案例分析;第四周:指导学生进行MATLAB编程实践,完成小组项目设计与实现。
DSP课程设计报告
数据采集处理和控制系统设计一课程设计要求1.基本DSP硬件系统设计要求①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器,包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块;②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可,重点考查电路模块方案设计与系统地址分配;③设计方案以电路示意图为主,辅以必要的文字说明。
2.基本软件设计要求①看懂所给例程,画出例程输出波形示意图;②修改例程程序,使之输出其它波形,如方波、三角波、锯齿波等均可;③设计方案以程序实现为主,辅以必要的文字说明。
3.课程设计报告要求①硬件系统设计:设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图②软件系统设计:示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码(带程序注释)③报告总结二系统分析利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号,或者产生两个频率的信号的叠加。
在DSP 中采集信号,并且对信号进行频谱分析,滤波等。
通过键盘或者串口命令选择算法的功能,将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在LCD 上显示。
主要功能如下:(1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存,会用CCS 软件显示采集的数据波形。
(2)对采集的数据进行如下算法分析:①频谱分析:使用fft 算法计算信号的频率。
②对信号进行IIR 滤波或FIR 滤波,并且计算滤波前后信号的频率。
③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能,并且将结果在LCD 上显示。
绘制出DSP系统的功能框图、使用AD(Altium Designer)绘制出系统的原理图和PCB 版图。
在 DSP 中采集信号,用CCS 软件显示采集的数据波形,以及对采集的数据进行算法分析。
三硬件设计3.1 硬件总体结构3.2 DSP模块设计3.3 电源模块设计将5V电源电压转换为3.3V和1.6V电源3.4 时钟模块设计此处由外部晶振提供时钟信号3.5 存储器模块设计DSP上只有一个读写控制信号引脚,而FLASH有两个引脚,将读、写分开,故在OE上接一个非门电路,实现高时读,低时写。
DSP课程设计报告_
目录一、引言二、设计目的三、设计要求四、总体设计4.1硬件部分4.1.1数模转换操作的应用基础4.1.2 AD7303简介4.1.3 应用AD7303的DAC电路设计4.2 软件部分4.2.1 程序流程图4.2.2 在CCS集成开发环境下新建工程4.2.3在Simulator环境下观察信号的时域及FFT Magnitude波形4.2.4 程序清单4.3 调试部分4.3.1 硬件调试4.3.2 软件调试4.3.3 SCI串行数据传输五、总结六、参考文献一、引言随着现代科学技术的发展和计算机技术的普及,信号处理系统已应用于越来越多的场合,如无线通信、语音识别、机器人、遥感遥测和图像处理领域,数字信号处理器芯片在高速信号处理方面具有速度快、运算性能好等优点,本文设计了一种基于TI公司的TMS320F812的信号处理系统,将数据通过串行异步通信接口传到PC机,由PC机的串口调试工具对接收信号进行显示和具体分析并将结果传给反馈给DSP进行控制,文章对硬件和软件进行了详细描述。
二、设计目的1、编写串行外设接口SPI的驱动程序;2、了解数模转换的基本操作,设计基于数模转换芯片AD7303的正弦信号发生电路;3、编写TMS320F2812利用SPI接口驱动AD7303输出正弦信号波形的应用程序。
三、设计要求1、熟悉CCS集成开发环境的使用,能对程序进行跟踪,分析结果;2、熟悉SPI外设接口的相关知识,能通过SPI接口与外围电路(芯片)进行通信。
四、总体设计4.1硬件部分4.1.1数模转换操作的应用基础利用专用的数模转换芯片,可以实现将数字信号转换成模拟量输出的功能。
在EXPIV型实验箱上,使用的是AD7303数模芯片,它可以实现同时转换2路模拟信号数出,并有8位精度,DA转换时间1.2μs。
其控制方式较为简单:首先将需要转换的数值及控制指令同时通过SPI总线传送到AD7303上相应寄存器,经过一个时间延迟,转换后的模拟量就从AD7303输出引脚输出。
dsp课程设计报告
DSP课程设计报告班级:姓名:学号:题目一:基于Matlab的数字滤波器设计及其对语音信号的应用1.课程设计的目的:1).掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法;2).掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法;3).掌握在Windows环境下语音信号采集以及时域、频域分析;4).学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法;5).学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
2.课程设计内容:录制一段自己的语音信号,对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,采matlab设计数字滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号。
3.课程设计基础:MATLAB编程基础、数字信号处理知识、语音信号处理知识。
4.具体步骤与要求:4.1 语音信号的采集录制一段自己的话音,或利用老师给的语音,在MATLAB软件平台下,利用函数wavread对语音信号进行采样,记住采样频率和采样点数。
wavrecord(2*fs,fs)4.2语音信号的频谱分析要求画出语音信号的时域波形;然后对语音号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。
fft4.3设计数字滤波器,画出其频率响应曲线各滤波器的性能指标:(1)低通滤波器性能指标fp=1000Hz, fs=1200Hz, As=40dB, Ap=1dB。
(2)高通滤波器性能指标fs=4000Hz, fp=4300Hz, As=40dB, Ap=1dB(3)带通滤波器性能指标fp1=1200 Hz, fp2=3 000 Hz, fs1=1000 Hz, fs2=3200 Hz, As=40dB, Ap=1dB。
要求:(1)频率变换法设计IIR滤波器:可以利用函数butter、cheby1、cheby2和ellip等设计。
dsp课程设计实验报告
基于MATLAB的音乐信号处理和分析一、设计题目:基于MATLAB 的音乐信号处理和分析二、设计目的:通过对音乐信号的采样、抽取、调制、解调等多种处理过程的理论分析和MATLAB实现进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法;对已掌握的基本理论和分析方法知识得到进一步扩展;增强软件编程实现能力和解决实际问题的能力。
三、课程设计内容:1、音乐信号的音谱和频谱观察使用windows下的录音机录制一段音乐信号或采用其它软件截取一段音乐信号(要求:时间不超过5s、文件格式为wav文件)①使用wavread语句读取音乐信号,获取抽样率;(注意:读取的信号是双声道信号,即为双列向量,需要分列处理);②输出音乐信号的波形和频谱,观察现象;③使用sound语句播放音乐信号,注意不同抽样率下的音调变化,解释现象。
2、音乐信号的抽取(减抽样)①观察音乐信号频率上限,选择适当的抽取间隔对信号进行减抽样(给出两种抽取间隔,代表混叠与非混叠);②输出减抽样音乐信号的波形和频谱,观察现象,给出理论解释;③播放减抽样音乐信号,注意抽样率的改变,比较不同抽取间隔下的声音,解释现象。
3、音乐信号的AM调制①观察音乐信号频率上限,选择适当调制频率对信号进行调制(给出高、低两种调制频率);②输出调制信号的波形和频谱,观察现象,给出理论解释;③播放调制音乐信号,注意不同调制频率下的声音,解释现象。
4、AM调制音乐信号的同步解调①设计巴特沃斯IIR滤波器完成同步解调;观察滤波器频率响应曲线;②用窗函数法设计FIR滤波器完成同步解调,观察滤波器频率响应曲线;(要求:分别使用矩形窗和布莱克曼窗,进行比较);③输出解调信号的波形和频谱,观察现象,给出理论解释;④播放解调音乐信号,比较不同滤波器下的声音,解释现象。
5、音乐信号的滤波去噪①给原始音乐信号叠加幅度为0.05,频率为3kHz、 5kHz、8kHz的三余弦混合噪声,观察噪声频谱以及加噪后音乐信号的音谱和频谱,并播放音乐,感受噪声对音乐信号的影响;②给原始音乐信号叠加幅度为0.5的随机白噪声(可用rand语句产生),观察噪声频谱以及加噪后音乐信号的音谱和频谱,并播放音乐,感受噪声对音乐信号的影响;③根据步骤①、②观察到的频谱,选择合适指标设计滤波器进行滤波去噪,观察去噪后信号音谱和频谱,并播放音乐,解释现象。
DSP课程设计报告
课程设计报告课程设计名称:DSP原理与应用系部:学生姓名:班级:学号:成绩:指导教师:开课时间:2010-2011 学年 2 学期基于TMS320VC5509 DSP 的FIR 滤波器设计一、设计的要求1、 系统地理解和掌握高速数字信号处理器的特点和基本概念。
2、 了解TMS320054x DSP 汇编语言的特点,掌握TMS320C54x DSP 常用的开发工具,掌握集成开发环境CCS 的使用,熟练掌握利用CCS 进行程序开发的一般过程。
3、 掌握汇编语言程序的编写方法,汇编器和链接器的用法,能利用汇编指令实现高速数字信号处理器的一些典型用法。
4、 在DSP 应用方面得到系统锻炼,通过该课程的学习为今后从事使用DSP 技术在通讯、控制等相关领域的应用、研究和开发打下良好的基础,为进入社会增加一种工作技能。
5、 认真查阅所需资料,按照选题编制程序框图,编写源代码程序,并在DSP 开发环境中进行调试,最终实现课题所要求的功能。
二、设计原理在数字信号处理中,滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用中的基本处理算法。
用DSP 芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外,还具有灵活性好等特点。
2.1、 TMS320VC5509简介TMS320VC5509是美国德州仪器公司(TI)推出的新一代数字信号处理器,其CPU 在结构上包含一个32×16位指令缓存队列、2个17位×17位乘累16位算术逻辑单元(MAC)、一个40位算术逻辑单元(ALU)、一个16位算术逻辑单元(ALU)、一个40位桶形移位器和4个40位加法器。
TMS320 VC5509支持多种工业标准的串行口,如:多通道缓冲串行口(McBSPs)、多媒体卡/安全数据串行口(MMC /SD)、USB 和I2C 总线接口等。
还具有增强型主机接口(EHPI)、通用I /O 口、可编程数字锁相环(DPLL)、计时器和多个DMA 控制器等片上外设。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数据采集处理和控制系统设计一课程设计要求1.基本DSP硬件系统设计要求①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器,包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块;②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可,重点考查电路模块方案设计与系统地址分配;③设计方案以电路示意图为主,辅以必要的文字说明。
2.基本软件设计要求①看懂所给例程,画出例程输出波形示意图;②修改例程程序,使之输出其它波形,如方波、三角波、锯齿波等均可;③设计方案以程序实现为主,辅以必要的文字说明。
3.课程设计报告要求①硬件系统设计:设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图②软件系统设计:示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码(带程序注释)③报告总结二系统分析利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号,或者产生两个频率的信号的叠加。
在DSP 中采集信号,并且对信号进行频谱分析,滤波等。
通过键盘或者串口命令选择算法的功能,将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在LCD 上显示。
主要功能如下:(1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存,会用CCS 软件显示采集的数据波形。
(2)对采集的数据进行如下算法分析:①频谱分析:使用fft 算法计算信号的频率。
②对信号进行IIR 滤波或FIR 滤波,并且计算滤波前后信号的频率。
③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能,并且将结果在LCD 上显示。
绘制出DSP系统的功能框图、使用AD(Altium Designer)绘制出系统的原理图和PCB 版图。
在 DSP 中采集信号,用CCS 软件显示采集的数据波形,以及对采集的数据进行算法分析。
三硬件设计3.1 硬件总体结构CLKSTMS32054X11CONTROL1MX16BIT FLASH2016D[15..0]A[19..0]XDS510 JTAGRESETPower (73HD3XX)16WE OECE复位电路3.2 DSP 模块设计3.3 电源模块设计将5V电源电压转换为3.3V和1.6V电源3.4 时钟模块设计此处由外部晶振提供时钟信号3.5 存储器模块设计DSP上只有一个读写控制信号引脚,而FLASH有两个引脚,将读、写分开,故在OE上接一个非门电路,实现高时读,低时写。
FLASH上的地址线和数据线与DSP上的地址线、数据线相连3.6 JATG模块设计3.7 TMS320VC5416 最小系统 PCB 版图板上包括了支持TMS320VC5416独立运行的时钟电路、复位电路、Flash模块、JTAG仿真接口电路以及电源模块等。
为节省空间和材料,部分器件放在了反面。
四软件设计4.1正弦波信号发生器所给例程输出波形为正弦波,波形如下图所示:4.2三角波(方波)信号发生器******************************************************************** ****************三角波信号发生程序(括号内为方波)****************** ********************************************************************.mmregs.def startk1 .usect "k",1outdata1 .set 0800h(0800h)outdata2 .set 09ffh(0fffh)outdata3 .set 0affh(0fffh)outdata4 .set 0bffh(0fffh)outdata5 .set 0cffh(0fffh)outdata6 .set 0dffh(0fffh)outdata7 .set 0effh(0fffh)outdata8 .set 0fffh(0fffh)outdata9 .set 1000h(0fffh)outdata10 .set 0fffh(0fffh)outdata11 .set 0effh(0fffh)outdata12 .set 0dffh(0fffh)outdata13 .set 0cffh(0fffh)outdata14 .set 0bffh(0fffh)outdata15 .set 0affh(0fffh)outdata16 .set 09ffh(0fffh)outdata17 .set 08ffh(0800h)outdata18 .set 07ffh(0000h)—outdata19 .set 06ffh(0000h)outdata20 .set 05ffh(0000h)outdata21 .set 04ffh(0000h)outdata22 .set 03ffh(0000h)outdata23 .set 02ffh(0000h)outdata24 .set 01ffh(0000h)outdata25 .set 00ffh(0000h)outdata26 .set 01ffh(0000h)outdata27 .set 02ffh(0000h)outdata28 .set 03ffh(0000h)outdata29 .set 04ffh(0000h)outdata30 .set 05ffh(0000h)outdata31 .set 06ffh(0000h)outdata32 .set 07ffh(0000h)//定义输出数据.textstart:stm 2000h,sp//置堆栈指针stm #k1,ar2//将操作数#k1装入ar2st #outdata1,*ar2//将数据送到*ar2nopnopbegin:st #outdata1,*ar2portw *ar2,0bfffh//将*ar2内容从D/A转换器输出rpt #7fffh//等待一段时间nopst #outdata2,*ar2portw *ar2,0bfffhrpt #7fffhnopst #outdata3,*ar2portw *ar2,0bfffhrpt #7fffhst #outdata4,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata5,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata6,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata7,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata8,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata9,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata10,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata11,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata12,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata13,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata14,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhst #outdata15,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata16,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata17,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata18,*ar2 portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata19,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata20,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata21,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata22,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata23,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata24,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata25,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhst #outdata26,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata27,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata28,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata29,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata30,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata31,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopst #outdata32,*ar2portw *ar2,0bfffh rpt #7fffhnopb begin//循环输出32个数据.end//代码段结束4.3 本系统软件总体流程—4.4 核心模块及实现代码FFT算法程序:void kfft(double pr[Length],double pi[Length],int n,int k,double fr[Length],double fi[Length],int l,int il){int it,m,is,i,j,nv,l0;double p,q,s,vr,vi,poddr,poddi;for (it=0; it<=n-1; it++){ m=it; is=0;for (i=0; i<=k-1; i++){ j=m/2; is=2*is+(m-2*j); m=j;}fr[it]=pr[is]; fi[it]=pi[is];}pr[0]=1.0; pi[0]=0.0;p=6.283185306/(1.0*n);pr[1]=cos(p); pi[1]=-sin(p);if (l!=0) pi[1]=-pi[1];for (i=2; i<=n-1; i++)—{ p=pr[i-1]*pr[1]; q=pi[i-1]*pi[1];s=(pr[i-1]+pi[i-1])*(pr[1]+pi[1]);pr[i]=p-q; pi[i]=s-p-q;}for (it=0; it<=n-2; it=it+2){ vr=fr[it]; vi=fi[it];fr[it]=vr+fr[it+1]; fi[it]=vi+fi[it+1];fr[it+1]=vr-fr[it+1]; fi[it+1]=vi-fi[it+1];}m=n/2; nv=2;for (l0=k-2; l0>=0; l0--){ m=m/2; nv=2*nv;for (it=0; it<=(m-1)*nv; it=it+nv)for (j=0; j<=(nv/2)-1; j++){ p=pr[m*j]*fr[it+j+nv/2];q=pi[m*j]*fi[it+j+nv/2];s=pr[m*j]+pi[m*j];s=s*(fr[it+j+nv/2]+fi[it+j+nv/2]);poddr=p-q; poddi=s-p-q;fr[it+j+nv/2]=fr[it+j]-poddr;fi[it+j+nv/2]=fi[it+j]-poddi;fr[it+j]=fr[it+j]+poddr;fi[it+j]=fi[it+j]+poddi;}}if (l!=0)for (i=0; i<=n-1; i++){ fr[i]=fr[i]/(1.0*n);fi[i]=fi[i]/(1.0*n);}if (il!=0)for (i=0; i<=n-1; i++){ pr[i]=sqrt(fr[i]*fr[i]+fi[i]*fi[i]);if (fabs(fr[i])<0.000001*fabs(fi[i])){ if ((fi[i]*fr[i])>0) pi[i]=90.0;else pi[i]=-90.0;}elsepi[i]=atan(fi[i]/fr[i])*360.0/6.283185306;}}卷积程序:void Convolveok( //卷积函数double *x, // 原始输入数据—double *h, // 冲击响应double *y, // 卷积输出结果UINT16 Leng, // 序列长度UINT16 h_Len){UINT16 m,p,j;double r,rm;double xmean = 0.0;double xmid[100];for(m=0;m<h_Len;m++){xmid[m] = 0.0;}for (m=0; m<Leng; m++){xmean = x[m] + xmean;}xmean = 1.0*xmean/Length;for (m=0; m<Leng; m++){x[m] = x[m] - xmean;}for (m=0; m<Leng; m++){for (p=0; p<h_Len; p++){xmid[h_Len-p-1] = xmid[h_Len-p-2];}xmid[0] = x[m];r = 0.0;rm= 0.0;for (j=0; j<h_Len; j++){r = xmid[j] * h[j];rm = rm + r;}y[m] = rm;}}求最大值和次大值函数:void max(){ int k1,k2; //k1 最大值,k2 次最大值—int r;for(r=0;r<16;r++){if(pr[k1]<pr[r]){k1=r;}}for(r=20;r<64;r++){if(pr[k2]<pr[r]){k2=r;}}f0=250000.0/256*k1;f1=250000.0/256*k2;fc=(f0+f1)/2;}归一化函数:void avg(){ int j;sum= 0.0;for(j=0;j<256;j++){sum+=(data_buff[j]/256.0);}for(j=0;j<256;j++){pr[j]=data_buff[j]-sum;pi[j]=0.0;}}FIR滤波器设计函数:void firdes(double npass)//求h(n){int t;for (t=0; t<FLen; t++){h[t]=sin((t-(FLen-1)/2.0)*npass*3.1415926)/(3.1415926*(t-(FLen-1) /2.0));}if (t == ((FLen-1)/2)) h[t]=npass;}外部中断2服务函数:void interrupt ExtInt2(void){int i1,j;*(unsigned int*)IFR=0xFFFF; //清除所有中断标志data_buff[i1] = port8002 & 0x00ff;i1++;if(i1 == 256){avg();kfft(pr,pi,256,8,fr,fi,0,1);max();npass=fc/250000.0;firdes(npass);Convolveok(data_buff,h,y,256,51);for(j=0;j<256;j++){yr[j]=y[j];yi[j]=0.0;}kfft(yr,yi,256,8,Yr,Yi,0,1);flag=1;i1 = 0;}4.5 程序运行效果①采集的数据及其FFT计算结果②51阶滤波器H(n)波形③滤波前后信号频谱图:由滤波前后高低频分量的相对大小证明低通滤波器对高频分量的衰减作用比较强,但没有完全滤出去④采集数据波形与滤波后波形比较由图可见滤波后信号中的高频分量得到了较大的衰减,滤波后波形变得平滑。