第一篇:DSP實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得大全
DSP實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得
論DSP發(fā)展前景
DSP 即為數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processing),是在模擬信號變換成數(shù) 字信號以后進(jìn)行高速實(shí)時(shí)處理的專用處理器。它的工作原理是將現(xiàn)實(shí)世界的模擬信號轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號,再用數(shù)學(xué)方法處理此信號,得到相應(yīng)的結(jié)果。自從數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)問世以來,由于它具有高速、靈活、可編程、低功耗和便于接口等特 點(diǎn),已在圖形、圖像處理,語音、語言處理,通用信號處理,測量分析,通信等領(lǐng)域發(fā)揮 越來越重要的作用。隨著成本的降低,控制界已對此產(chǎn)生濃厚興趣,已在不少場合得到成 功應(yīng)用。DSP 數(shù)字信號處理器 DSP 芯片采用了數(shù)據(jù)總線和程序總線分離的哈佛結(jié)構(gòu)及改 進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),較傳統(tǒng)處理器的馮?諾依曼結(jié)構(gòu)具有更高的指令執(zhí)行速度。其處理速度比最 快的 CPU 快 10-50 倍。在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代背景下,DSP 已成為通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電 子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件,被譽(yù)為信息社會(huì)革命的“旗手”。
最初的 DSP 器件只是被設(shè)計(jì)成用以完成復(fù)雜數(shù)字信號處理的算法。DSP 器件 緊隨著數(shù)字信號理論的發(fā)展而不斷發(fā)展。DSP發(fā)展最快,現(xiàn)在的 DSP 屬于第五代產(chǎn)品,它與第四代相比,系統(tǒng)集成度更高,將 DSP 芯核及外圍組件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的 DSP 芯片不僅在通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大顯身手,而且逐漸滲透 到人們?nèi)粘OM(fèi)領(lǐng)域,前景十分可觀。近年來,隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,DSP已經(jīng)成為信號與信息處理領(lǐng)域里一門十分重要的新興學(xué)科,它代表著當(dāng)今無線系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。現(xiàn)在,通信領(lǐng)域中許多產(chǎn)品 都與 DSP 密切聯(lián)系,例如,Modem、數(shù)據(jù)加密、擴(kuò)頻通信、可視電話等。而尋找 DSP 芯片來實(shí)現(xiàn)算法最開始的目標(biāo)是在可以接受的時(shí)間內(nèi)對算法做仿真,隨后是將波形存儲起 來,然后再加以處理。
在短短的十多年 時(shí)間,DSP芯片已經(jīng)在信號處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前, DSP 芯片的價(jià)格也越來越低,性能價(jià)格比日益提高,具有巨大的應(yīng)用潛力。DSP 芯片的應(yīng)用主要有:(1)
信號處理--如,數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。(2)通信--如,調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回坡抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯(cuò)編碼、波形產(chǎn)生等。(3)語音--如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音儲存等。(4)圖像/圖形--如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺等。(5)軍事--如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航等。
(6)儀器儀表--如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等。(7)
自動(dòng)控制--如引擎控制、深空、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制。(8)
醫(yī)療--如助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等。(9)家用電器--如高保真音響、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字 電話/電視等 DSP 的發(fā)展前景 DSP 的功能越來越強(qiáng),應(yīng)用越來越廣,達(dá)到甚至超過了微控制器的功能,比 微控制器做得更好而且價(jià)格更便宜,許多家電用第二代 DSP 來控制大功率電機(jī)就 是一個(gè)很好的例子。汽車、個(gè)人通信裝置、家用電器以及數(shù)以百萬計(jì)的工廠使用 DSP 系統(tǒng)。數(shù)碼相機(jī)、IP 電話和手持電子設(shè)備的熱銷帶來了對 DSP 芯片的巨大需 求。而手機(jī)、PDA、MP3 播放器以及手提電腦等則是設(shè)備個(gè)性化的典型代表,這 些設(shè)備的發(fā)展水平取決于 DSP 的發(fā)展。新的形勢下,DSP 面臨的要求是處理速度 更高,功能更多更全,功耗更低,存儲器用量更少。
DSP 的技術(shù)發(fā)展將會(huì)有以下 一些走勢:(1)系統(tǒng)級集成 DSP 是潮流。小 DSP 芯片尺寸始終是 DSP 的技術(shù)發(fā)展方向。當(dāng)前的 DSP 尺寸小、功耗低、性能高。各 DSP 廠商紛紛采用新工藝,改進(jìn) DSP 芯核,并將幾個(gè) DSP 芯核、MPU 芯核、專用處理單元、外圍電路單元、存儲單元 統(tǒng)統(tǒng)集成在一個(gè)芯片上,成為 DSP 系統(tǒng)級集成電路。(2)追求更高的運(yùn)算速度和進(jìn)一步降低功耗和幾何尺寸。由于電子設(shè)備的 個(gè)人化和客戶化趨勢,DSP 必須追求更高更快的運(yùn)算速度,才能跟上電子設(shè)備的 更新步伐。同時(shí)由于 DSP 的應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到人們工作生活的各個(gè)領(lǐng)域,特別是 便攜式手持產(chǎn)品對于低功耗和尺寸的要求很高,所以
DSP 有待于進(jìn)一步降低功 耗。按照 CMOS 的發(fā)展趨勢,依靠新工藝改進(jìn)芯片結(jié)構(gòu),DSP 運(yùn)算速度的提高和 功耗尺寸的降低是完全可能的。
(3)DSP 的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善。DSP 的結(jié)構(gòu)主要是針對應(yīng)用,并根據(jù)應(yīng)用 優(yōu)化 DSP 設(shè)計(jì)以極大改進(jìn)產(chǎn)品的性能。多通道結(jié)構(gòu)和單指令多重?cái)?shù)據(jù)、超長指令 字結(jié)構(gòu)、超標(biāo)量結(jié)構(gòu)、超流水結(jié)構(gòu)、多處理、多線程及可并行擴(kuò)展的超級哈佛結(jié) 構(gòu)(SHARC)在新的高性能處理器中將占據(jù)主導(dǎo)地位。(4)DSP 嵌入式系統(tǒng)。DSP 嵌入式系統(tǒng)是 DSP 系統(tǒng)嵌入到應(yīng)用電子系統(tǒng)中 的一種通用系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既具有 DSP 器件在數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢,又具有應(yīng)用 目標(biāo)所需要的技術(shù)特征。在許多嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域,既需要在數(shù)據(jù)處理方面具有獨(dú) 特優(yōu)勢的 DSP,也需要在智能控制方面技高一籌的微處理器(MCU)。因此,將 DSP 與 MCU 融合在一起的雙核平臺,將成為 DSP 技術(shù)發(fā)展的一種新潮流。DSP 的發(fā)展非常迅速,而銷售價(jià)格逐年降低目前 DSP 的結(jié)構(gòu)、總線、資源和 接口技術(shù)都趨于標(biāo)準(zhǔn)化,尤其接口的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展更快。這給從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程 技術(shù)人員帶來很大機(jī)遇,采用先進(jìn)的 DSP 將會(huì)使開發(fā)的產(chǎn)品具有更強(qiáng)的市場競爭 力。
近幾年來,DSP芯片、應(yīng)用軟件和系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速,每年增長速度高達(dá)40%。其市場驅(qū)動(dòng)力主要是因特網(wǎng)、無線通信、硬盤驅(qū)動(dòng)器、可視電話和會(huì)議電視以及其它消費(fèi) 類電子產(chǎn)品。也就是說,DSP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴于通信技術(shù)和通信市場。隨著新的通信體 制、傳輸方式和多媒體智能終端的迅速發(fā)展,其算法、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程都需要在實(shí)踐中不斷發(fā) 展、改進(jìn)和優(yōu)化。DSP編程的靈活性和不斷增強(qiáng)的運(yùn)算能力,同時(shí)又將使通信技術(shù)向更 高層次邁進(jìn)。這對通信領(lǐng)域的廣大科技人員是一個(gè)機(jī)遇。抓住這個(gè)機(jī)遇,我們將大有作為。
通過這幾次實(shí)驗(yàn),我初步的對dsp有了一定了解。雖然是在老師們的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)要求的,但是我想我還是收獲蠻多的。希望在以后的學(xué)習(xí)生活中能對dsp有更多的學(xué)習(xí)和研究。
第二篇:DSP實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得
DSP實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)心得
DSP即為數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processing),是在模擬信號變換成數(shù)字信號以后進(jìn)行高速實(shí)時(shí)處理的專用處理器。它的工作原理是將現(xiàn)實(shí)世界的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再用數(shù)學(xué)方法處理此信號,得到相應(yīng)的結(jié)果。自從數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)問世以來,由于它具有高速、靈活、可編程、低功耗和便于接口等特點(diǎn),已在圖形、圖像處理,語音、語言處理,通用信號處理,測量分析,通信等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。隨著成本的降低,控制界已對此產(chǎn)生濃厚興趣,已在不少場合得到成功應(yīng)用。DSP 數(shù)字信號處理器DSP 芯片采用了數(shù)據(jù)總線和程序總線分離的哈佛結(jié)構(gòu)及改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),較傳統(tǒng)處理器的馮諾依曼結(jié)構(gòu)具有更高的指令執(zhí)行速度。其處理速度比最快的CPU快10-50倍。在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代背景下,DSP 已成為通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件,被譽(yù)為信息社會(huì)革命的“旗手”。
最初的DSP器件只是被設(shè)計(jì)成用以完成復(fù)雜數(shù)字信號處理的算法。DSP器件緊隨著數(shù)字信號理論的發(fā)展而不斷發(fā)展。DSP發(fā)展最快,現(xiàn)在的DSP屬于第五代產(chǎn)品,它與第四代相比,系統(tǒng)集成度更高,將DSP 芯核及外圍組件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的DSP 芯片不僅在通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大顯身手,而且逐漸滲透到人們?nèi)粘OM(fèi)領(lǐng)域,前景十分可觀。近年來,隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,DSP已經(jīng)成為信號與信息處理領(lǐng)域里一門十分重要的新興學(xué)科,它代表著當(dāng)今無線系統(tǒng)的主流發(fā)展方向?,F(xiàn)在,通信領(lǐng)域中許多產(chǎn)品都與DSP 密切聯(lián)系,例如,Modem、數(shù)據(jù)加密、擴(kuò)頻通信、可視電話等。而尋找DSP芯片來實(shí)現(xiàn)算法最開始的目標(biāo)是在可以接受的時(shí)間內(nèi)對算法做仿真,隨后是將波形存儲起
來,然后再加以處理。在短短的十多年時(shí)間,DSP芯片已經(jīng)在信號處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前, DSP 芯片的價(jià)格也越來越低,性能價(jià)格比日益提高,具有巨大的應(yīng)用潛力。DSP 芯片的應(yīng)用主要有:(1)信號處理--如,數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。(2)通信--如,調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回坡抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯(cuò)編碼、波形產(chǎn)生等。(3)語音--如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音儲存等。(4)圖像/圖形--如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺等。(5)軍事--如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航等。(6)儀器儀表--如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等。(7)自動(dòng)控制--如引擎控制、深空、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制。(8)醫(yī)療--如助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等。(9)家用電器--如高保真音響、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話/電視等DSP 的發(fā)展前景DSP的功能越來越強(qiáng),應(yīng)用越來越廣,達(dá)到甚至超過了微控制器的功能,比微控制器做得更好而且價(jià)格更便宜,許多家電用第二代DSP 來控制大功率電機(jī)就是一個(gè)很好的例子。汽車、個(gè)人通信裝置、家用電器以及數(shù)以百萬計(jì)的工廠使用DSP 系統(tǒng)。數(shù)碼相機(jī)、IP 電話和手持電子設(shè)備的熱銷帶來了對DSP芯片的巨大需求。而手機(jī)、PDA、MP3 播放器以及手提電腦等則是設(shè)備個(gè)性化的典型代表,這些設(shè)備的發(fā)展水平取決于DSP 的發(fā)展。新的形勢下,DSP面臨的要求是處理速度更高,功能更多更全,功耗更低,存儲器用量更少。
這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了DSP的理論課程,也進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),實(shí)際操作讓我們學(xué)習(xí)的更加深入。我們的主處理芯片: TMS320VC5502PGF300;
低功耗設(shè)計(jì),比上一代 C54XX 器件功耗低 30%左右;
處理速度更快,雙乘法器結(jié)構(gòu),處理速度 600MMACS;
軟件程序兼容 C54XX DSP;
片內(nèi)存貯空間 32K× 16Bit(DARAM)(64K Bytes);
最大外部尋址空間 8M× 16Bit; SDRAM: 1M× 16Bit; 2 路 8bit 板上 A/D 接口;
路的 TLC7528 轉(zhuǎn)換,5M/S,8Bit;
片上 UART 接口,符合 RS232 標(biāo)準(zhǔn);
8Mbit 擴(kuò)展 FLASH,存儲大量固化程序和數(shù)據(jù);
設(shè)計(jì)有用戶可以自定義的開關(guān)和測試指示燈;
3U 標(biāo)準(zhǔn)的 DSP 擴(kuò)展總線,包括數(shù)據(jù)、地址、I/O、控制; 4 組標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展連接器,為用戶進(jìn)行二次開發(fā)提供條件;
具有 IEEE1149.1 相兼容的邏輯掃描電路,該電路僅用于測試和仿真; +5V 電源輸入,內(nèi)部+3.3V、+1.26V 電源管理;
高保真語音接口設(shè)計(jì),雙路語音采集,每路 48K/S; 4 層板設(shè)計(jì)工藝,穩(wěn)定可靠;
具有自啟動(dòng)功能設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)脫機(jī)工作;
可以選配多種應(yīng)用接口板,包括圖像板,網(wǎng)絡(luò)板等; 開發(fā)環(huán)境
開發(fā) TMS320C55xx 應(yīng)用系統(tǒng)一般需要以下設(shè)備和軟件調(diào)試工具: 1.通用 PC 一臺,安裝 Windows2000 或 WindowsXP 操作系統(tǒng)及常用軟件(如: WinRAR 等)。
2. TMS320C55xx 評估板及相關(guān)電源。如: ICETEK– VC5502-A 評估板。
3.通用 DSP 仿真器一臺及相關(guān)連線。如: ICETEK-5100USB 仿真器。
4.控制對象(選用)。如: ICETEK-CTR 控制板。
5. TI 的 DSP 開發(fā)集成環(huán)境 Code Composer Studio。如: CCS3.1。
6.仿真器驅(qū)動(dòng)程序。7.實(shí)驗(yàn)程序及文檔。
ICETEK-DSP 教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的硬件連接 .連接電源:打開實(shí)驗(yàn)箱,取出三相電源連接線(如右圖),將電源線的
一端插入實(shí)驗(yàn)箱外部左側(cè)箱壁上的電源插孔中。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)箱面板上電源總
開關(guān)(位于實(shí)驗(yàn)箱底板左上角)處于“關(guān)”的位置,連接電源線的另一端至
220V 交流供電插座上,保證穩(wěn)固連接。
2.使用電源連接線(如右圖,插頭是帶孔的)連接各模塊電源:確認(rèn)實(shí)驗(yàn)
箱總電源斷開。連接 ICETEK-CTR 板上邊插座到實(shí)驗(yàn)箱底板上+12V 電源
插座; ICETEK-CTR 板下邊插座到實(shí)驗(yàn)箱底板上+5V 電源插座;如使用
PP(并口)型仿真器,則連接仿真器上插座到實(shí)驗(yàn)箱底板上+5V 電源插座;
連接 DSP 評估板模塊電源插座到實(shí)驗(yàn)箱底板上+5V 電源插座。注意各插
頭要插到底,防止虛接或接觸不良。
3.連接 DSP 評估板信號線:當(dāng)需要連接信號源輸出到 A/D 輸入插座時(shí),使用信號連接線(如右圖)分別連接相應(yīng)插座。
4. 接通電源: 檢查實(shí)驗(yàn)箱上 220V 電源插座(箱體左側(cè))中保險(xiǎn)管是否完好,在連接電源線以后,檢查各模塊供電連線是否正確連接,打開實(shí)驗(yàn)箱上的電源總開關(guān)(位于實(shí)驗(yàn)箱底板左上角),使 開關(guān)位于“開”的位置,電源開關(guān)右側(cè)的指示燈亮。構(gòu)造 DSP 開發(fā)軟件環(huán)境
1.安裝 CCS 軟件(此文檔假定用戶將 CCS 安裝在默認(rèn)目錄 C:CCStudio_v3.1 中,同時(shí)也建議
用戶按照默認(rèn)安裝目錄安裝)⑵將實(shí)驗(yàn)箱附帶的教學(xué)光盤插入計(jì)算機(jī)光盤驅(qū)動(dòng)器。⑶打開教學(xué)光盤的“ CCS3.1”目錄。⑷雙擊其中的“ Setup.exe”,進(jìn)入安裝程序。⑸選擇“ Code Composer Studio”
按照安裝提示進(jìn)行安裝,并重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。⑹安裝完畢,桌面上出現(xiàn)兩個(gè)新的圖標(biāo) 2.安裝 DSP 通用仿真器驅(qū)動(dòng)
需要安裝兩部分:(1)仿真器的 Windows 驅(qū)動(dòng)程序(并口無需,usb 口要安裝);(2)根據(jù)仿真的 DSP 芯片不同,設(shè)置仿真器在 CCS 環(huán)境中的對應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序。
⑴雙擊光盤中的“開發(fā)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)USB”目錄下的 usbdrv54x.exe 文件,然后再打開的頁
面中輸入 ccs 的安裝路徑,例如 C:CCStudio_v3.1 ⑵此時(shí)驅(qū)動(dòng)已經(jīng)被拷貝到 C:CCStudio_v3.1icetek 目錄下。⑶然后把 usb 電纜連接到計(jì)算機(jī)的 usb 接口和 usb 仿真器上,計(jì)算機(jī)將提示找到新硬件,選擇否,然后點(diǎn)下一步。3.安裝實(shí)驗(yàn)程序
雙擊光盤中的實(shí)驗(yàn)安裝文件,自動(dòng)解壓縮后安裝到 C:ICETEK 目錄下。
例如:實(shí)驗(yàn)安裝文件為“ Setup5502A.exe” 4.安裝初始化仿真器程序
將光盤中“工具”子目錄下的“ xdsresetUSB”目錄拷貝到硬盤上的任意路徑下,建
議和實(shí)驗(yàn)程序目錄放在一起,便一管理。然后用單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“ xdsresetUSB”目
錄下 “ xdsrstusb”批處理文件,選擇“發(fā)送到”->“桌面快捷方式”。注: 如果您的 CCS 系統(tǒng)未安裝在默認(rèn)的 C:CCStudio_v3.1 目錄,請用鼠標(biāo)右鍵單擊桌面上“ xdsrstusb”圖標(biāo),選擇“屬性”,將“快捷方式”項(xiàng)和“起始位置”中的路徑改成您所安裝的路徑。
啟動(dòng) CCS 啟動(dòng) Emulator 方式:
⑴ 首先將實(shí)驗(yàn)箱電源關(guān)閉。連接實(shí)驗(yàn)箱的外接電源線。⑵ 檢查 ICETEK-5100USB 仿真器的黑色 JTAG 插頭是否正確連接到 ICETEK– VC5502-A板的 J1 插頭上。注:仿真器的插頭中有一個(gè)孔加入了封針,與 J1 插頭上的缺針位置應(yīng)重合,保證不會(huì)插錯(cuò)。
⑶ 檢查是否已經(jīng)用電源連接線連接了 ICETEK– VC5509-A 板上的POW1插座和實(shí)驗(yàn)箱底板上+5V 電源插座。⑷ 檢查其他連線是否符合實(shí)驗(yàn)要求。檢查實(shí)驗(yàn)箱上三個(gè)撥動(dòng)開關(guān)位置是否符合實(shí)驗(yàn)要求。
⑸ 打開實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān)(位于實(shí)驗(yàn)箱底板左上角),注意開關(guān)邊上紅色指示燈點(diǎn)亮。
ICETEK– VC5502-A 板上指示燈 D5 和 D6 點(diǎn)亮。如果打開了 ICETEK-CTR 的電源開關(guān),ICETEK-CTR 板上指示燈 L1、L2 和 L3 點(diǎn)亮。如果打開了信號源電源開關(guān),相應(yīng)開關(guān)邊的指示燈點(diǎn)亮。
⑹ 用實(shí)驗(yàn)箱附帶的 USB 信號線連接 ICETEK-5100USB 仿真器和 PC 機(jī)后面的 USB 插座,注意 ICETEK-5100USB 仿真器上指示燈 Power 和 Run 燈點(diǎn)亮。
⑺ 雙擊桌面上仿真器初始化圖標(biāo):
(8)如果進(jìn)入 CCS 提示錯(cuò)誤,先選“ Abort”,然后用“初始化 ICETEK-5100 USB2.0 仿真器”初始化仿真器,如提示出錯(cuò),可多做幾次。如仍然出錯(cuò),拔掉仿真器上 USB 接頭(白色方形),按一下 ICETEK– VC5509-A 板上 S1 復(fù)位按鈕,連接 USB 接頭,再做“初始化 ICETEK-5100 USB2.0仿真器”。
(9)如果遇到反復(fù)不能連接或復(fù)位仿真器、進(jìn)入 CCS 報(bào)錯(cuò),請打開 Windows 的“任務(wù)管理器”,在“進(jìn)程”卡片上的“映像名稱”欄中查找是否有“cc_app.exe”,將它結(jié)束再試。
退出 CCS 指示燈實(shí)驗(yàn)
了解 ICETEK-VC5502-AE 板在 TMS320VC5502DSP 外部擴(kuò)展存儲空間上的擴(kuò)展。了解 ICETEK-VC5502-AE 板上指示燈擴(kuò)展原理。學(xué)習(xí)在 C 語言中使用擴(kuò)展的控制寄存器的方法。
TMS320VC5502DSP 的 EMIF 接口:
存儲器擴(kuò)展接口(EMIF)是 DSP 擴(kuò)展片外資源的主要接口,它提供了一組控制信號和地
址、數(shù)據(jù)線,可以擴(kuò)展各類存儲器和寄存器映射的外設(shè)。-ICETEK-VC5502-AE 評估板在 EMIF 接口上除了擴(kuò)展了片外 SDRAM 外,還擴(kuò)展了指
示燈、DIP 開關(guān)和 D/A 設(shè)備。具體擴(kuò)展地址如下: 0x400009,0x40000b: D/A 轉(zhuǎn)換控制寄存器 0x400007: 板上 DIP 開關(guān)控制寄存器 0x400005: 板上指示燈控制寄存器
-與 ICETEK-VC5502-AE 評估板連接的 ICETEK-CTR 顯示控制模塊也使用擴(kuò)展空間控制
主要設(shè)備:
608001h: 讀-鍵盤掃描值,寫-液晶控制寄存器 608002h: 液晶輔助控制寄存器
608003h、608004h: 液晶顯示數(shù)據(jù)寄存器 608005h: 發(fā)光二極管顯示陣列控制寄存器 撥碼開關(guān)控制實(shí)驗(yàn)
了解 ICETEK-VC5502-AE 板在 TMS320VC5502DSP 外部擴(kuò)展存儲空間上的擴(kuò)展。了解 ICETEK-VC5502-AE 板上撥碼開關(guān)擴(kuò)展原理。熟悉在 C 語言中使用擴(kuò)展的控制寄存器的方法。
TMS320VC5502DSP 的 EMIF 接口:
存儲器擴(kuò)展接口(EMIF)是 DSP 擴(kuò)展片外資源的主要接口,它提供了一組控制信號和地址、數(shù)據(jù)線,可以擴(kuò)展各類存儲器和寄存器映射的外設(shè)。
-ICETEK-VC5502-AE 評估板在 EMIF 接口上除了擴(kuò)展了片外 SDRAM 外,還擴(kuò)展了指
示燈、DIP 開關(guān)和 D/A 設(shè)備。具體擴(kuò)展地址如下: 0x400009,0x40000b: D/A 轉(zhuǎn)換控制寄存器 0x400007: 板上 DIP 開關(guān)控制寄存器 0x400005: 板上指示燈控制寄存器
-與 ICETEK-VC5502-AE 評估板連接的 ICETEK-CTR 顯示控制模塊也使用擴(kuò)展空間控制
主要設(shè)備:
608001h: 讀-鍵盤掃描值,寫-液晶控制寄存器 608002h: 液晶輔助控制寄存器
608003h、608004h: 液晶顯示數(shù)據(jù)寄存器 608005h: 發(fā)光二極管顯示陣列控制寄存器 DSP 的定時(shí)器
通過實(shí)驗(yàn)熟悉 VC5502A 的定時(shí)器;掌握 VC5502A 定時(shí)器的控制方法;掌握 VC5502A 的中斷結(jié)構(gòu)和對中斷的處理流程;學(xué)會(huì) C 語言中斷程序設(shè)計(jì),以及運(yùn)用中斷程序控制程序流程。通用定時(shí)器介紹及其:
TMS320VC5502A 內(nèi)部有兩個(gè) 64 位通用定時(shí)器(GP), 控制方法詳見spru618.pdf。中斷響應(yīng)過程(詳見 spru371.pdf):
外設(shè)事件要引起 CPU 中斷,必須保證: IER 中相應(yīng)使能位被使能,IFR 相應(yīng)中斷也被使能。在軟件中,當(dāng)設(shè)置好相應(yīng)中斷標(biāo)志后,開中斷,進(jìn)入等待中斷發(fā)生的狀態(tài);外設(shè)(如定時(shí)器)中斷發(fā)生時(shí),首先跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)中斷級高的服務(wù)程序中(如:定時(shí)器 1 會(huì)引起 TINT中斷),程序在進(jìn)行服務(wù)操作之后,應(yīng)將本外設(shè)的中斷標(biāo)志位清除以便能繼續(xù)中斷,然后返回。中斷程序設(shè)計(jì):
-程序中應(yīng)包含中斷向量表,VC5502A 默認(rèn)向量表從程序區(qū) 0xffff00 地址開始存放,根據(jù)IPVD 和 IPVH 的值確定向量表的實(shí)際地址。
-注意觀察程序中 INTR_init()函數(shù)的定義部分,其中 IPVD 和 IPVH 的值都為 0x0001;同時(shí)
觀察配置文件 ICETEK-VC5502-AE.cmd 中的 VECT 段描述中 o=0x0100。
-向量表中每項(xiàng)為 8 個(gè)字,存放一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令,跳轉(zhuǎn)指令中的地址為相應(yīng)服務(wù)程序入口地址。
第一個(gè)向量表的首項(xiàng)為復(fù)位向量,即 CPU 復(fù)位操作完成后自動(dòng)進(jìn)入執(zhí)行的程序入口。
-服務(wù)程序在服務(wù)操作完成后,清除相應(yīng)中斷標(biāo)志,返回,完成一次中斷服務(wù)。單路,多路數(shù)模轉(zhuǎn)換(DA)
了解數(shù)模轉(zhuǎn)換的基本操作。了解 ICETEK-VC5502-AE 板擴(kuò)展數(shù)模轉(zhuǎn)換方式。掌握數(shù)模轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)方法。
1.?dāng)?shù)模轉(zhuǎn)換操作:數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片使用 TLC7528C。TLC7528C 是雙路、8 位數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器,內(nèi)部具有各自單獨(dú)的數(shù)據(jù)鎖存器,其特性包括兩 DAC 非常精密的一致性,數(shù)據(jù)通過公共 8 位輸入口轉(zhuǎn)送至兩DAC 數(shù)據(jù)鎖存器的任意一個(gè)??刂戚斎攵?DACA/DACB 決定哪一個(gè) DAC 被裝載。器件的裝載周期與隨機(jī)存取存儲器的寫周期類似,能方便地與大多數(shù)通用微處理器總線或端口相接口。器件的工作電壓 5V 至 15V,功耗小于 15mW(典型值)。2 或 4 象限的乘法功能使該器件成為許多微處理器的增益設(shè)置和信號控制的良好選擇。它可工作于電壓模式,與電流輸出相比較,更適合于電壓輸出。TLC7528C 的工作溫度范圍從 0℃至 70℃。
2. TLC7528C 與 TMS320VC5502A 的連接:由于 TMS320VC5502A DSP 沒有數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出設(shè)備,采用外擴(kuò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的方法。在 ICETEK-VC5502-AE 板上選用的是 TLC7528C。TLC7528C 的轉(zhuǎn)換寄存器被映射到了 DSP的 CE2 空間,兩路 DA 轉(zhuǎn)換通道的地址分別是: 0x400009,0x40000b。在 TLC7528C 的輸出端,為了增加輸出功率,經(jīng)過一級運(yùn)放再輸出到板上插座上。
實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)讓我們更好的學(xué)習(xí)到了理論知識,不只是停留在理論上,實(shí)踐才是真理。
第三篇:dsp學(xué)習(xí)心得
一.我是已經(jīng)從事DSP開發(fā)有幾年了,看到許多朋友對DSP的開發(fā)非常感興取,我結(jié)合這幾年對DSP的開發(fā)寫一寫自己的感受,一家之言,歡迎指教。我上研究生的第一天起根據(jù)老板的安排就開始接觸DSP,那時(shí)DSP開發(fā)在國內(nèi)高校剛剛開始,一臺DSP開發(fā)器接近一萬還是ISA總線的,我從206開始240、2407A都作過產(chǎn)品,對5402、2812、5471在產(chǎn)品方案規(guī)劃制定和論證時(shí)也研究過。由于方向所限對6X、8X系列沒有接觸。我發(fā)現(xiàn)在國內(nèi)無論在公司或高校許多地方為了加快開發(fā)周期往往把一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)分為硬件和軟件兩個(gè)相對獨(dú)立部分,由不同的人完成。這在具有一定技術(shù)和管理基礎(chǔ)的公司,由總設(shè)計(jì)師統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào),分任務(wù)并行完成的情況下是可行的,也是符合現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)規(guī)律的。但是在高校人員的流動(dòng)很大,研究生的有效科研時(shí)間很短、基礎(chǔ)差(許多研究生起步時(shí)對電熔、電阻、三極管的分類和選型都很困難,我也是這樣過來的)更不用說系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)了,況且許多老板自己也不太懂,師兄有自己的任務(wù),他們搞明白時(shí)也畢業(yè)了。在許多高校做DSP就是找一個(gè)算法加到自己的主程序里,在板子上跑一下,基本達(dá)到效果就可以了,至于可靠性是次要的,產(chǎn)業(yè)化無從談起,這已經(jīng)算不錯(cuò)的了。其實(shí)我覺得一個(gè)系統(tǒng)的完成,系統(tǒng)的規(guī)劃是最重要的,在規(guī)劃時(shí)對硬件設(shè)計(jì)的知識和認(rèn)識是決定性的,它可以讓你知道什么是可行的,什么是不可行的,當(dāng)你同時(shí)具有軟件設(shè)計(jì)能力時(shí),就可以合理的分配系統(tǒng)功能,完成使用VHDL進(jìn)行系統(tǒng)行為描述-―系統(tǒng)功能劃分―― 系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這樣的自頂向下的設(shè)計(jì)規(guī)劃流程,成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家、項(xiàng)目經(jīng)理,否則只是硬件工程師、軟件工程師。無論作51、196、還是DSP都是這樣。下面分別談?wù)勎覍τ布蛙浖O(shè)計(jì)的感受硬件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,國內(nèi)和國外產(chǎn)品的差距往往是硬件設(shè)計(jì)水平高低決定的,任何軟件設(shè)計(jì)思想沒有可靠的物理載體都是空中樓閣,紙上談兵。學(xué)校的研究生很多都想避開硬件設(shè)計(jì),對于一個(gè)全新的設(shè)計(jì)與其說不屑不如說不敢。試想一下燒幾個(gè)片子的壓力要比跑飛幾段程序的壓力大的多,尤其是功率器件,一旦燒掉,弄不好火光沖天,人的自信都沒了。況且改一次板周期長,經(jīng)費(fèi)高,還不知行不行。其實(shí)在國外實(shí)力一般的公司也是盡量避免硬件的更新設(shè)計(jì),產(chǎn)品一旦定型往往通過軟件升級,這是公司的發(fā)展策略,對個(gè)人而言物以希為貴,培養(yǎng)一個(gè)硬件設(shè)計(jì)師往往要比軟件設(shè)計(jì)師時(shí)間長花費(fèi)多。在設(shè)計(jì)dsp硬件時(shí),開始設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)板,系統(tǒng)按功能分板設(shè)計(jì)調(diào)試,注意分板電路的穩(wěn)定性可能不如整板電路,要多加入抗干擾環(huán)節(jié),分板間的引線包括電源線地線要短,盡量在10公分以內(nèi),實(shí)在不行加入光耦隔離、采用隔離電源。切記電源線、地線的干擾遠(yuǎn)比信號干擾對系統(tǒng)的危害大得多,又常常被人忽視。電路板工作正常的先決條件就是電源正常!當(dāng)分板電路正常后再更居情況設(shè)計(jì)整板電路。在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題一定要找到原因解決,即使是飛線,割線,不要寄希望于下一板改了再看,除非原理性錯(cuò)誤。每一個(gè)功能環(huán)節(jié)多準(zhǔn)備幾套方案。DSP的選型要根據(jù)系統(tǒng)功能而定,2000是一個(gè)功能比較全的控制器,但運(yùn)算性能相對低,但目前大部分控制類、家電類包括中低層次的工業(yè)總線通信產(chǎn)品足夠了,281X不錯(cuò)但太貴,而且開發(fā)技術(shù)不成熟。54XX更像一個(gè)協(xié)處理器,其實(shí)高端產(chǎn)品5471就很好,功能完*,但BGA封裝對產(chǎn)品的開發(fā)有一定難度。如果沒有從事過嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的朋友其實(shí)可以從51看起,許多思想是共通的,51很經(jīng)典沒有哪一款微處理器像51那樣使用持久和普遍。在硬件設(shè)計(jì)時(shí)更多的精力放在外圍電路設(shè)計(jì)上,外圍電路設(shè)計(jì)的靈活性要比DSP本身高得多,難度大得多。建議多考慮CPLD。軟件設(shè)計(jì)上,著眼點(diǎn)不要僅局限于某種算法和控制策略,而是軟件系統(tǒng)框架的制定,即操作系統(tǒng)的選擇和實(shí)現(xiàn),算法和控制策略只是其中技巧性很強(qiáng)的子程序和子程序間參數(shù)相互關(guān)系,建議設(shè)計(jì)軟件時(shí)能具有操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編譯原理方面的知識,特別是使用C。對DSP的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)一定要掌握,特別是中斷結(jié)構(gòu)和流程、流水線操作,不然飛都不知道怎么飛的。在語言選擇上我當(dāng)時(shí)是這么給自己規(guī)定的先編20個(gè)左右的匯編程序,每個(gè)代碼量超過4K,使用語句范圍覆蓋全部語句的60%-70%,在此基礎(chǔ)上使用C?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)用C構(gòu)建程序的主體框架(操作系統(tǒng))比較快而其不容易出錯(cuò),(我現(xiàn)在正在用ASM根據(jù)UCOSII的思想重寫自己的操作系統(tǒng))但對系統(tǒng)實(shí)時(shí)性影響比較大的運(yùn)算算法一般采用MATLAB――C――ASM的辦法仿真調(diào)試優(yōu)化,這里的優(yōu)化不單單是利用優(yōu)化器優(yōu)化,而是根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)改變運(yùn)算方法,以除法為例C里的/號其實(shí)掩蓋了許多技巧,當(dāng)除數(shù)為常數(shù)時(shí)就可以放大倒數(shù)移位相乘移位的辦法進(jìn)行,精度高速度快。這些辦法只有掌握了ASM語言并用ASM語言思考才會(huì)熟練應(yīng)用。另外我想告訴一些作算法特別是控制算法的朋友,千萬不要隨意評判一個(gè)算法的優(yōu)劣,在程序中程序和代碼優(yōu)化的程度往往影響了控制效果好壞,而不是算法本身的思想。其實(shí)在實(shí)際中往往PID甚至PI、PD就夠了,神經(jīng)元、模糊、小波適用于研究和寫論文,模糊在實(shí)際中用的多一點(diǎn),主要是小日本用的比較成熟,我再恨日本人,這點(diǎn)也服氣,小日本就是滑,許多物理現(xiàn)象搞不透,就用這法,還管用,題外話。最后我想說的是,當(dāng)我們面對市場要求時(shí),產(chǎn)品往往考慮的是可靠性、性能、價(jià)格而不是你用的什么芯片,在滿足性能的基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)越簡單就越可靠,芯片越通用價(jià)格就越低,能用51就不用196,能用2407就不用2812,除非把芯片本身作買點(diǎn)利用高成本贏取高利潤。無論2000還是5000、6000系列都有市場前景,關(guān)鍵是要做深做透獲取知識的方法、處理項(xiàng)目的能力是相通的,具體的說就是不要把目光盯在做硬件還是做軟件上,用ASM還是C,要勤動(dòng)手打好基礎(chǔ),提高自己對系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的能力,從系統(tǒng)的眼光看問題。為什么都是做DSP的有的畢業(yè)拿3000,有的5000、8000,除了運(yùn)氣和關(guān)系外,重要的是你對事物的認(rèn)識深度和高度。我一直都記住這句話:有前途的人做什么都有前途,沒前途的人做什么都沒前途。二.與其說是鉆在里面,畢業(yè)設(shè)計(jì)是搞240,在老師的壓力做出了一點(diǎn)東西,這期間主要是對DSP的各種基礎(chǔ)知識的熟悉與理解,對DSP的真正深入是在公司工作以后。當(dāng)初進(jìn)公司,因?yàn)檎幸粋€(gè)項(xiàng)目需要用5410要我接手。說實(shí)話,在學(xué)校期間我5000的書都沒有看過一眼,可沒辦法,只能靠自己了。不過好的是我2000DSP的基礎(chǔ)很好。接過項(xiàng)目后,我第一個(gè)星期就全部看的是5000的指令,DSP的結(jié)構(gòu)倒沒怎么看,因?yàn)轫?xiàng)目硬件已成型,主要是算法。這樣,花了一個(gè)星期熟悉指令與項(xiàng)目相關(guān)的程序,第二個(gè)星期也就開始編程了。半個(gè)月以后我對5410也就用很熟了的,當(dāng)然主要還是講在算法方面。這個(gè)項(xiàng)目太概做了四個(gè)月吧,系統(tǒng)程序是我編寫的,主要有如64位加減乘除乘方開方、及時(shí)域方面的一些算法?,F(xiàn)在又做一個(gè)控制系統(tǒng),用2407開發(fā)的,硬件主要有直交變頻,并把2407的所有外設(shè)資源全部用到了?,F(xiàn)在我可以這樣自夸一句吧:TI的2000系列與5000系列的我都熟悉,要我去以此做個(gè)系統(tǒng),沒問題。上面是把我搞DSP的經(jīng)歷簡單說了一下的吧,在這里我想對正在學(xué)及想學(xué)DSP的難兄們說一句的是,DSP并不是很難。當(dāng)然,這個(gè)前提是你的基礎(chǔ)要好,我單片機(jī),接口都還行,當(dāng)初就是從單片機(jī)改成DSP的。有了單片機(jī)的基礎(chǔ)再去學(xué)2000第列的DSP(下面的DSP單指2000系列,另有說明為止),你就可以把DSP看成一個(gè)super microcontroller了。相比之下,DSP除了比單片機(jī)多了更豐的外設(shè)接口(SPI,SCI、CAN、PWM、CAP、QEP等等),他就是一塊單片機(jī),只不過在單片機(jī)來說你要另加芯片的工作,DSP全部把它做在一塊芯片去了,我現(xiàn)在看DSP也真就這么簡單。前面有人提到DSP主要是做算法,這句話有一定的片面性: TI有很多系列的DSP,現(xiàn)在主流的DSP主要為2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列。除了2000與5000系列是定點(diǎn)DSP外,其余的均為浮點(diǎn)系列。TI的2000系列主要長處是在用于控制系統(tǒng),因?yàn)樗馁Y源非常豐富,前面提到,在控制系統(tǒng)中用到的一些外設(shè)2000系列均在片內(nèi)集成了。TI的5000系列主要長處是用于數(shù)字信號的算法處理,這里所講算法處理主要是指在數(shù)字信號處理時(shí)的一些算法,如FIR、IIR、FFT等等。5000系列的DSP的速度比2000快,2407最快只能到40M,2800系列除外,5410的DSP可以達(dá)到160M,如現(xiàn)在我們主要用來做數(shù)字信號方面的處理以及簡單的靜態(tài)圖像處理等這樣一些在資源需要處于中等的一些算法。TI的6000系列主要是用在實(shí)時(shí)圖像處理,這個(gè)就更則重于算法處理。一般的硬件很少自制,我們是用TI的DSK板再加上自主板相結(jié)合。三.使用C/C++語言編寫基于DSP程序的注意事項(xiàng)
1、不影響執(zhí)行速度的情況下,可以使用c或c/c++語言提供的函數(shù)庫,也可以自己設(shè)計(jì)函數(shù),這樣更易于使用“裁縫師”優(yōu)化處理,例如:進(jìn)行絕對值運(yùn)算,可以調(diào)用fabs()或abs()函數(shù),也可以使用if...else...判斷語句來替代。
2、要非常謹(jǐn)慎地使用局部變量,根據(jù)自己項(xiàng)目開發(fā)的需要,應(yīng)盡可能多地使用全局變量和靜態(tài)變量。
3、一定要非常重視中斷向量表的問題,很多朋友對中斷向量表的調(diào)用方式不清楚。其實(shí)中斷向量表中的中斷名是任意取定的,dsp是不認(rèn)名字的,它只認(rèn)地址!中斷向量表要重新定位。這一點(diǎn)很重要。
4、要明確dsp軟件開發(fā)的第一步是對可用存儲空間的分析,存儲空間分配好壞關(guān)系到一個(gè)dsp程序員的水平。對于dsp,我們有兩種名稱的存儲空間,一種是物理空間,另一種是映射空間。物理空間是dsp上可以存放數(shù)據(jù)和程序的實(shí)際空間(包括外部存儲器),我們的數(shù)據(jù)和程序最終放到物理空間上,但我們并不能直接訪問它們。我們要訪問物理空間,必須借助于映射空間才行!但是映射空間本身是個(gè)“虛”空間,是個(gè)不存在的空間。所以,往往是映射空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的物理空間,有些映射空間,如io映射空間,它本身還代表了一種接口。只有那些物理空間映射到的映射空間才是我們真正可訪問(讀或?qū)懀┑拇鎯臻g。
5、盡可能地減少除法運(yùn)算,而盡可能多地使用乘法和加法運(yùn)算代替。
6、如果ti公司或第三方軟件合作商提供了dsplib或其他的合法子程序庫供調(diào)用,應(yīng)盡可能地調(diào)用使用。這些子程序均使用用匯編寫成,更為重要之處是通過了tms320算法標(biāo)準(zhǔn)測試。而且,常用的數(shù)字信號處理算法均有包括!
7、盡可能地采用內(nèi)聯(lián)函數(shù)!而不用一般的函數(shù)!可以提高代碼的集成度。
8、編程風(fēng)格力求簡煉!盡可能用c語言而不用c++語言。我個(gè)人感到雖然c++終代碼長了一些,好象對執(zhí)行速度沒有影響。
9、因?yàn)樵赾5000中double型和float型均占有2個(gè)字,所以都可以使用,而且,可以直接將int型賦給float型或double型,但,盡可能地多使用int數(shù)據(jù)類型代替!這一點(diǎn)需要注意!
10、程序最后至少要加上一個(gè)空行,編譯器當(dāng)這個(gè)空行為結(jié)尾提示符。
11、大膽使用位運(yùn)算符,非常好用!
12、2003年6月份從ti的網(wǎng)站上下到了關(guān)于tms320c67x系列dsp的快速算法庫,于是,tms320c5000和c6000全系列的快速算法庫都問世了,這些算法庫均可供c/c++語言直接調(diào)用,優(yōu)化程度100%,實(shí)際編程時(shí)盡可能地使用
第四篇:DSP學(xué)習(xí)心得
數(shù)字信號處理—DSP課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識
今年學(xué)習(xí)了DSP這門課程后,有了一些自己的認(rèn)識和見解,并且體會(huì)到了它強(qiáng)大的功能和作用,它不但在高端的技術(shù)領(lǐng)域有很重要的地位,如通信、雷達(dá)、聲納、語音合成和識別、圖像處理、高速控制等;而且在生活中有它不小的作用,如,影視、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、家用電器等眾多領(lǐng)域。
但是,由于DSP技術(shù)發(fā)展很快,生產(chǎn)DSP芯片的廠家又多,這既是它的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又是缺點(diǎn),因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短,還有,每一種芯片,都有其獨(dú)特的硬件結(jié)構(gòu)和一套專門的指令系統(tǒng)與開發(fā)工具,這更加的帶來了學(xué)習(xí)DSP技術(shù)的困難。在我自己的學(xué)習(xí)體系里,有自己的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)可以用來輔助的學(xué)習(xí)這門課程。古時(shí)候的一個(gè)習(xí)語說的是“窺一斑而知全豹”這個(gè)同時(shí)可以用來指導(dǎo)學(xué)習(xí)DSP,盡管它的更新?lián)Q代很快,但也只是為了完善它而更好用和借助其它的技術(shù)為它添加一些別的功能而使其更強(qiáng)大,其實(shí)質(zhì)的理論還沒有變話,所以,我們可以就其某一個(gè)芯片的知識來指導(dǎo)其它的芯片的學(xué)習(xí)和利用。這里,以TMS320系列DSP芯片為例來進(jìn)行知識的梳理。
x(t)→抗混疊濾波器→A/D→數(shù)字信號處理器→D/A→低通濾波器→y(t)
數(shù)字信號處理系統(tǒng)簡化框圖
這個(gè)作為基本的理論模型,然后開始主要內(nèi)容:1.1,TMS320系列DSP芯片的概述﹑分類及應(yīng)用、平臺;1.2,主要特性有①CPU,②存儲器,③指令系統(tǒng),④在片外圍電路,⑤電源,⑥在片仿真接口,⑦速度、組成框圖;1.3,總線結(jié)構(gòu);
1.4,存儲器空間分配、存儲器(程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器);1.5,中央處理單元中,算術(shù)邏輯運(yùn)算單元①ALU的輸入,②ALU的輸出,③溢出處理,④進(jìn)位位,⑤雙16位算術(shù)運(yùn)算,累加器A和B(保存累加器的內(nèi)容、累加器移位和循環(huán)移位、專用指令),桶形移位器乘法器/加法器單元,比較、選擇和存儲單元,指數(shù)編碼器,CPU狀態(tài)和控制寄存器;1.6,數(shù)據(jù)尋址方式①立即尋址,②絕對尋址,③累加器尋址,④直接尋址,⑤間接尋址;⑥存儲器映像寄存器尋址,⑦堆棧尋址;1.7程序存儲器地址生成方式,程序計(jì)數(shù)器,分支轉(zhuǎn)移,調(diào)用與返回,條件操作,重復(fù)操作(重復(fù)執(zhí)行單條指令、程序塊重復(fù)操作),復(fù)位操作,中斷(中斷類型、中斷標(biāo)志寄存器和中斷屏蔽寄存器、中斷處理過程),省電方式;
1.8,流水線①流水線操作,②延遲分支轉(zhuǎn)移,③條件執(zhí)行,④雙尋址存儲器與流水線,⑤單尋址存儲器與流水線,⑥流水線沖突和插入等待周期(流水線沖突、等待周期表);1.9,在片圍電路①并行I/O口及通用I/O引腳,②定時(shí)器,③時(shí)鐘發(fā)生器(硬件配置的PLL軟件可編程PLL),④主機(jī)接口;1.10,串行口;串行口概述(標(biāo)準(zhǔn)串行口、緩沖串行口、時(shí)分多路串行口、多通道緩沖串行口);
1.11,DMA控制器①DMA控制器的基本特征,②子地址尋址方式,③DMA通道優(yōu)先級和使能控制寄存器,④DMA通道現(xiàn)場寄存器,⑤DMA編程舉例;1.12,外部總線①外部總線接口,②外部總線操作的優(yōu)先級別,③等待狀態(tài)發(fā)生器,④分區(qū)切換邏輯,⑤外部總線接口定時(shí)器(存儲器尋址定時(shí)圖、I/O尋址定時(shí)圖);⑥復(fù)位和IDLE3省電工作方式(外部總線復(fù)位定時(shí)圖、“喚醒”IDLE3省電方式的定時(shí)圖);1.13,TMS320C54x引腳信號說明。
第五篇:DSP實(shí)驗(yàn)5
實(shí)驗(yàn)五 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))
實(shí)驗(yàn)名稱:FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì):編程設(shè)計(jì) 所屬課程名稱:數(shù)字信號處理 計(jì)劃學(xué)時(shí):4
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.掌握用窗函數(shù)法、頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的原理及方法,熟悉響應(yīng)的計(jì)算機(jī)編程;
2.熟悉線性相位FIR濾波器的幅頻特性和相頻特性; 3.了解各種不同窗函數(shù)對濾波器性能的影響。
二、預(yù)習(xí)與參考
2.1窗口法
窗函數(shù)法設(shè)計(jì)線性相位FIR濾波器步驟
? ? 確定數(shù)字濾波器的性能要求:臨界頻率{ωk},濾波器單位脈沖響應(yīng)長度N; 根據(jù)性能要求,合理選擇單位脈沖響應(yīng)h(n)的奇偶對稱性,從而確定理想頻率響應(yīng)Hd(ejω)的幅頻特性和相頻特性;
? 求理想單位脈沖響應(yīng)hd(n),在實(shí)際計(jì)算中,可對Hd(ejω)按M(M遠(yuǎn)大于N)點(diǎn)等距離采樣,并對其求IDFT得hM(n),用hM(n)代替hd(n);
? 選擇適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)w(n),根據(jù)h(n)= hd(n)w(n)求所需設(shè)計(jì)的FIR濾波器單位脈沖響應(yīng);
? 求H(e),分析其幅頻特性,若不滿足要求,可適當(dāng)改變窗函數(shù)形式或長度N,重復(fù)上述設(shè)計(jì)過程,以得到滿意的結(jié)果。jω窗函數(shù)的傅式變換W(ejω)的主瓣決定了H(ejω)過渡帶寬。W(ejω)的旁瓣大小和多少?zèng)Q定了H(ejω)在通帶和阻帶范圍內(nèi)波動(dòng)幅度,常用的幾種窗函數(shù)有:
? ? 矩形窗 w(n)=RN(n); Hanning窗
;
? Hamming窗 ;
? Blackmen窗 ;
? Kaiser窗。
式中Io(x)為零階貝塞爾函數(shù)。2.2頻率采樣法
頻率采樣法是從頻域出發(fā),將給定的理想頻率響應(yīng)Hd(ejω)加以等間隔采樣
然后以此Hd(k)作為實(shí)際FIR數(shù)字濾波器的頻率特性的采樣值H(k),即令
由H(k)通過IDFT可得有限長序列h(n)
將上式代入到Z變換中去可得
其中Φ(ω)是內(nèi)插函數(shù)
三、設(shè)計(jì)指標(biāo)
(1)矩形窗設(shè)計(jì)線性相位低通濾波器(參數(shù)自主設(shè)定)(2)改用Hanning 窗,設(shè)計(jì)(1)中的低通濾波器。
四、實(shí)驗(yàn)要求(設(shè)計(jì)要求)
(1)編寫窗函數(shù)法FIR濾波器設(shè)計(jì)代碼,觀察幅頻和相位特性的變化,注意長度N變化的影響; 觀察并記錄窗函數(shù)對濾波器幅頻特性的影響,比較兩種窗的特點(diǎn);(2)要求所編的程序能正確運(yùn)行;畫出波形,完成并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
五、調(diào)試及結(jié)果測試 提交帶注釋的(或給出每個(gè)操作所涉及的算法)且運(yùn)行正確的源程序,說明調(diào)試過程中所遇到的問題、解決方法及經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。
六、考核形式
理論課程閉卷考試,實(shí)驗(yàn)部分提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須獨(dú)立完成,抄襲、復(fù)制他人作無效處理: 2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:
(1)要按規(guī)定從教學(xué)網(wǎng)站下載樣板文件格式書寫。
(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要注明姓名,學(xué)號,實(shí)驗(yàn)名稱,完成日期,聯(lián)系電話。(3)內(nèi)容不真實(shí)、不認(rèn)真、不能按時(shí)完成的,不記成績。(4)簡要說明設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容、原理。
3.附濾波器設(shè)計(jì)代碼及要求的圖形。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象進(jìn)行簡練明確的分析并作出結(jié)論或評價(jià),對本人在實(shí)驗(yàn)全過程中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)、體會(huì)、收獲等進(jìn)行必要的小結(jié)。4.報(bào)告要求獨(dú)立完成,篇幅為A4紙不超過5頁,突出自己的設(shè)計(jì)。5.對改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、安排、方法、設(shè)備等的建議和設(shè)想,(此部分可選作)。6.不能完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告者,不能參加課程考試。
八、思考題
1.不同窗函數(shù)對濾波器性能的影響如何?
2.線性相位FIR濾波器的幅頻特性和相頻特性如何?
附:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
%N=45,計(jì)算并畫出矩形框、漢明窗、布萊克曼窗的歸一化的幅度譜,并比較各自的主要特點(diǎn) %(1)矩形窗(Rectangle Window)調(diào)用格式:w=boxcar(n),根據(jù)長度 n 產(chǎn)生一個(gè)矩形窗 w。
%(2)三角窗(Triangular Window)調(diào)用格式:w=triang(n),根據(jù)長度 n 產(chǎn)生一個(gè)三角窗 w。
%(3)漢寧窗(Hanning Window)調(diào)用格式:w=hanning(n),根據(jù)長度 n 產(chǎn)生一個(gè)漢寧窗 w。
%(4)海明窗(Hamming Window)調(diào)用格式:w=hamming(n),根據(jù)長度 n 產(chǎn)生一個(gè)海明窗 w。
%(5)布拉克曼窗(Blackman Window)調(diào)用格式:w=blackman(n),根據(jù)長度 n 產(chǎn)生一個(gè)布拉克曼窗 w。
%(6)愷撒窗(Kaiser Window)調(diào)用格式:w=kaiser(n,beta),根據(jù)長度 n 和影響窗函數(shù)旁瓣的β參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)愷撒窗w 1 clear all %清零
close all %關(guān)閉其他程序 N=45;w1=boxcar(N);%矩形窗的調(diào)用 w2=hamming(N);%漢明窗的調(diào)用
w3=blackman(N);%布萊克曼窗的調(diào)用 [h,w]=freqz(w1,N);%矩形窗的幅頻特性
figure(1)%第一張圖
plot(w/pi,20*log10(abs(h)));%繪制圖形
axis([0,1,-80,10]);%橫軸0到1,縱軸是-80到10 grid on%畫格
xlabel('歸一化頻率/π');%x軸標(biāo)簽 ylabel('幅度/dB');%y軸標(biāo)簽 title('矩形窗');%標(biāo)題 figure(2)[h,w]=freqz(w2,N);plot(w/pi,20*log10(abs(h)));axis([0,1,-80,10]);grid on xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');title('漢明窗');figure(3)[h,w]=freqz(w3,N);plot(w/pi,20*log10(abs(h)));axis([0,1,-150,10]);grid on xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');title('布萊克曼窗');2 %N=15,帶通濾波器的兩個(gè)通帶邊界分別是w1=0.3π,w2=0.5π。用漢寧窗設(shè)計(jì)此線性相位濾波器,觀察
%它的實(shí)際3dB和20dB帶寬。N=45,重復(fù)這一設(shè)計(jì),觀察幅頻和相位特性的變化,注意N變化的影響。
close all %關(guān)閉其他程序 clear all%清零 N=15;w1=0.3;w2=0.5;w=hanning(N);%漢寧窗的調(diào)用 n=0:N-1;alfa=(N-1)/2;%對稱軸
h=fir1(N-1,[w1 w2],w);%設(shè)計(jì)加窗函數(shù)的有效濾波器,w1,w2通帶的兩個(gè)范圍,w指漢寧窗
[h1,w3]=freqz(h,1);% %漢寧窗的幅頻特性 figure(1)%第一張圖
subplot(2,1,1);%兩張圖的第一張圖
plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));%繪制圖形
grid on;%畫格
axis([0,1,-80,10]);;%橫軸0到1,縱軸是-80到10 xlabel('歸一化頻率/π');%x軸標(biāo)簽 ylabel('幅度/dB');%y軸標(biāo)簽
subplot(2,1,2);%兩張圖的第二張圖 plot(w3/pi,angle(h1));grid on;axis([0,1,-4,4]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('角度/rad');N=45;w=hanning(N);n=0:N-1;alfa=(N-1)/2;h=fir1(N-1,[w1 w2],w);[h1,w3]=freqz(h,1);figure(2)subplot(2,1,1);plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));grid on;axis([0,1,-80,10]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');subplot(2,1,2);plot(w3/pi,angle(h1));grid on;axis([0,1,-4,4]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('角度/rad');3 close all%關(guān)閉其他程序 clear all%清零 N=15;w1=0.3;w2=0.5;wn1=boxcar(N);%矩形窗的調(diào)用
wn2=blackman(N);%布萊克曼窗的調(diào)用
hn1=fir1(N-1,[w1 w2],wn1);%設(shè)計(jì)加窗函數(shù)的有效濾波器,w1,w2通帶的兩個(gè)范圍,w指漢寧窗
hn2=fir1(N-1,[w1 w2],wn2);[h1,w3]=freqz(hn1,1);%矩形窗的幅頻特性 figure(1)%第一張圖%繪制圖形
plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));%繪制圖形 grid on;%畫格
axis([0,1,-80,10]);%橫軸0到1,縱軸是-80到10 xlabel('歸一化頻率/π');%x軸標(biāo)簽 ylabel('幅度/dB');%y軸標(biāo)簽 title('矩形窗,N=15');%標(biāo)題 [h1,w3]=freqz(hn2,1);figure(2)plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));grid on;axis([0,1,-80,10]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');title('布萊克曼窗,N=15');N=45;wn1=boxcar(N);wn2=blackman(N);hn1=fir1(N-1,[w1 w2],wn1);hn2=fir1(N-1,[w1 w2],wn2);[h1,w3]=freqz(hn1,1);figure(3)plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));grid on;axis([0,1,-80,10]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');title('矩形窗,N=45');[h1,w3]=freqz(hn2,1);figure(4)plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));grid on;axis([0,1,-110,10]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('幅度/dB');title('布萊克曼窗,N=45');4:
close all%關(guān)閉其他程序 clear all%清零 N=40;%beta=4 for n=1:3 %or循環(huán) if n==1 %if語句 beta=4;elseif n==2 beta=6;else beta=10;end;w=kaiser(N,beta);%凱塞窗的調(diào)用
h=fir1(N-1,[0.2 0.4 0.6 0.8],w);%設(shè)計(jì)加窗函數(shù)的有效濾波器,w指漢寧窗 [h1,w1]=freqz(h,1);%凱塞窗的幅頻特性 figure(n)%第n張圖
subplot(2,1,1);%兩張圖的第一張圖 plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));%繪制圖形 grid on;%畫格
axis([0,1,-80,10]);%橫軸0到1,縱軸是-80到10 xlabel('歸一化頻率/π');%x軸標(biāo)簽 ylabel('幅度/dB');%y軸標(biāo)簽 if n==1 %if語句
title('beta=4');elseif n==2 title('beta=6');else title('beta=10');end;subplot(2,1,2);plot(w1/pi,angle(h1));grid on;axis([0,1,-4,4]);xlabel('歸一化頻率/π');ylabel('角度/rad');end 5 clear all%清零
close all%關(guān)閉其他程序 N=45;k=0:N-1;for k=0:N-1 %for循環(huán) w=2*pi/N*k;%取樣 hk(1,k+1)=0;if((w>=0.2*pi)&&(w<=0.4*pi))||(w>=0.6*pi && w<=0.8*pi)||(w>=1.2*pi && w<=1.4*pi)||(w>=1.6*pi && w<=1.8*pi)hk(1,k+1)=1;end end k=0:N-1;hk(1,5)=0.5;hk(1,11)=0.5;hk(1,14)=0.5;hk(1,20)=0.5;hk(1,27)=0.5;hk(1,33)=0.5;hk(1,36)=0.5;hk(1,42)=0.5;thetak=-k*2*pi/N*((N-1)/2);%表示相位 hk1=hk.*exp(j*thetak);%定義式子 hn=ifft(hk1);%快速傅立葉逆變換 [h1,w1]=freqz(hn,1);%幅頻特性
plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));%繪制圖形 grid on;%畫格
axis([0,1,-80,10]);%橫軸0到1,縱軸是-80到10 xlabel('歸一化頻率/π');%x軸標(biāo)簽 ylabel('幅度/dB');%y軸標(biāo)簽
六、實(shí)驗(yàn)分析及心得體會(huì)