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DSP

验一DSP汇编寻址方式实验

一实验目的

1了解DSP结构

2熟悉CCS开发环境

3熟悉TDB-C54XplusDSP实验箱的硬件环境

4掌握C54Xplus汇编寻址方式

二实验内容

1C54Xplus汇编初始化程序

2C54Xplus各种汇编寻址的源程序

三实验要求

运行程序,通过CCSViewCPURegisters,观察各寄存器的值；

通过CCSViewMemory,观察片内各数据地址的值,上述各值应与源程序的结果一致。

四实验环境

计算机、DSP仿真器、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件。

五实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

3打开计算机电源,当计算机启动完毕后,打开仿真器和TDB-C54XplusDSP实验箱电源,实验箱上3.3V、1.8V电源指示灯均亮,若不亮,请立即关闭实验箱电源,检查连线和电源电压；

4双击桌面上CCS图标,进入CCS操作环境；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB02”文件目录下，打开工程文件“addr.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

六实验数据记录

要求记录实验数据的寄存器和存储器以及记录格式如下：

1立即数寻址

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

FFFFFFFFFF

0000001234

（0x2150）

0x0000

2累加器寻址

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

0000001234

0000001F01

（ST0寄存器的低9位）

1040

（0x1f01）

0x5678

（0x2002）

0x0000

0x5678

3直接寻址（DP指针）

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

CPL

（ST1寄存器的第14位）

2900

（ST0寄存器的低9位）

1040

（0x2003）

0x3210

4直接寻址（SP指针）

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

CPL

（ST1寄存器的第14位）

2900

47FE

（0x4801）

0x9876

5间接寻址

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

AR0

4100

3107

（0x3107）

0x5678

0x9876

6绝对寻址（数据区）

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

（ST0寄存器的低9位）

1040

（0x2000）

0x0000

（0x2104）

0x0000

（0x2105）

0x0000

0x5678

（0x2001）

0x0000

0x5678

7绝对寻址（程序区）

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

（ST0寄存器的低9位）

1040

（0x2000）

0x0000

（0x1f00）

0x0000

（0x2001）

0x5678

（0x1f01）

0x5678

8堆栈寻址

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

47FE

（0X47fd）

0x061B

0x8888

9程序区到数据区数据复制

寄存器或存储器

运行前的值

运行后的值

AR0

3107

4100

原存储器（0x1000）

0x0000

原存储器（0x1001）

0x0000

…

原存储器（0x10fe）

0x0000

原存储器（0x10ff）

0x0000

目的存储器（0x4000）

0x0000

目的存储器（0x4001）

0x0000

…

目的存储器（0x40fe）

0x0000

目的存储器（0x40ff）

0x0000

实验二汇编的数据访问

一实验目的

1了解DSP结构

2熟悉CCS开发环境

3熟悉TDB-C54XplusDSP实验箱的硬件环境

4掌握C54Xplus汇编寻址方式

二实验内容

1C54Xplus汇编初始化程序;

2C54Xplus各种汇编寻址的源程序

三实验要求

在程序区预留2个数据块，每块大小为128字；在数据区预留4个数据块，每块大小128字，分别将数据区的数据移动到程序区，将程序区的数据移动到数据区，将数据区的数据移动到数据区，运行程序,通过CCSView

CPURegisters，观察各寄存器的值,通过CCSViewMemory,观察片内各数据地址的值,上述各值应与源程序的结果一致。

四实验环境

计算机、DSP仿真器、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件。

五实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB03”文件目录下，打开工程文件“data.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

实验四快速傅立叶变换（FFT）

一实验目的

1加深对DFT算法原理和基本性质的理解；

2熟悉FFT的算法原理和FFT子程序的应用；

3学习用FFT对连续信号和时域信号进行频谱分析的方法，可以在LCD上显示频谱图；

4了解DSP针对FFT算法的特殊寻址方式。

二实验内容

1初始化DSP；

2编写位码倒置程序；

3编写蝶形运算程序；

4编写功率谱计算程序；

5FFT调用程序。

三实验要求

对输入数据进行FFT变换，并计算功率谱计算，并将功率谱结果用CCS的View→Graph显示。

四实验环境

计算机、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件、C54Xplus库文件。

五实验原理

1FFT快速算法的特点；

2FFT的时间抽取法和蝶形运算原理；

3DSP位码倒置的实现。

六实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

4双击桌面上CCS图标,进入CCS操作环境；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB07”文件目录下，打开工程文件“FFT.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

注意：

如果对实验比较熟练，建议采样如下实验步骤代替上述5、6步：

（1）初始化DSP，并调用DSP初始化程序；

（2）编写位码倒置程序；

（3）编写蝶形运算程序；

（4）编写功率谱计算程序；

（5）建立工程，编译调试程序；

（6）通过CCS的View→Graph→Time/Frequency察看输出功率谱。

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

实验五数字滤波器的设计

一实验目的

1熟悉CCS开发环境；

2熟悉TDB-C54XplusDSP实验箱的硬件环境；

3掌握数字滤波器的设计过程；

4了解FIR、IIR数字滤波器的特性；

5熟悉设计FIR、IIR数字滤波器的原理和方法；

6了解DSP滤波器的特殊寻址方式。

二实验内容

1DSP初始化；

2确定滤波器系数；

3滤波器程序。

三实验要求

将输入波形通过设计好的数字滤波器，结果用CCS的viewGraph显示，分析数字滤波器的性能。

四实验环境

计算机、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件。

五实验原理

1有限冲击响应数字滤波器的基础理论；

2无限冲击响应数字滤波器的基础理论；

3模拟滤波器原理（巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝赛尔滤波器）；

4数字滤波器系数的确定方法；

5双线性变换的设计原理。

六实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

4双击桌面上CCS图标,进入CCS操作环境；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB08”文件目录下，打开工程文件“fir.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

注意：

如果对实验比较熟练，建议采样如下实验步骤代替上述5、6步：

（1）确定滤波器模型，设计滤波器，确定滤波器系数；

（2）调用初始化程序，初始化DSP；

（3）编写滤波器子程序；

（4）建立工程，编译调试程序；

（6）在ProjectBuildOptions中设置添加文件的路径；

（7）通过CCS的ViewGraph下Time/Frequency察看输入输出波形；

（8）比较分析滤波器性能。

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

七实验程序流程图

实验七I/O寻址及硬件中断实验

一实验目的

1熟悉CCS开发环境；

2熟悉TDB-C54XplusDSP实验箱的硬件环境；

3了解C54Xplus中断原理及中断向量表建立；

4了解LED显示原理；

5掌握C54XplusI/O寻址方式。

二实验内容

1DSP初始化；

2中断寄存器初始化；（EINT1）

3中断向量表；（详见附录B）

4外部中断1服务程序；

5信号灯控制程序。

三实验要求

通过I/O总线输出信号灯控制信号，由外部中断模拟急救车到达。

正常情况下，东西、南北方向信号灯红绿红交替变换，当有急救车到达时（由按键产生外部中断），东西、南北方向信号灯全变红，以便急救车通过，急救车通过后（查询按键状态），东西、南北方向信号灯又恢复为急救车到达前的状态。

资源

中断源：

EINT1

I/O总线地址：

0X5FFF（详见库函数说明）

交通灯逻辑关系：

东西方向红、南北方向绿

东西方向红、南北方向绿闪烁

东西方向红、南北方向黄

东西方向红、南北方向红

南北方向红、东西方向绿

南北方向红、东西方向绿闪烁

南北方向红、东西方向黄

四实验环境

计算机、DSP仿真器、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件、C54Xplus库文件。

五实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

4双击桌面上CCS图标,进入CCS操作环境；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB10”文件目录下，打开工程文件“IO_EXINT.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

六实验程序流程图

1、初始化程序流程图

2、中断服务程序流程图

3、主程序流程图

七实验数据记录

要求记录的实验结果要求如下：

1、用文字描述没有按下DSP实验箱“急救车”按钮前，实验箱交通灯模块的运行规律：

2、用文字描述按下DSP实验箱“急救车”按钮后，实验箱交通灯模块的运行规律：

实验数据参考结果如下：

1、用文字描述没有按下DSP实验箱“急救车”按钮前，实验箱交通灯模块的运行规律：

按下DSP实验箱“急救车”按钮前，实验箱交通灯模块的运行规律描述如下：

东西、南北方向信号灯红绿红交替变换，东西方向红、南北方向绿，东西方向红、南北方向绿闪烁，东西方向红、南北方向黄，东西方向红、南北方向红，南北方向红、东西方向绿，南北方向红、东西方向绿闪烁，南北方向红、东西方向黄。

2、用文字描述按下DSP实验箱“急救车”按钮后，实验箱交通灯模块的运行规律：

按下DSP实验箱“急救车”按钮后，实验箱交通灯模块的运行规律描述如下：

东西、南北方向信号灯全变红，以便急救车通过，急救车通过后，东西、南北方向信号灯又恢复为急救车到达前的状态，即：

实验八定时器及中断实验

一实验目的

1熟悉CCS开发环境；

2熟悉TDB-C54XplusDSP实验箱的硬件环境；

3了解C54Xplus定时器工作原理；

4了解C54Xplus中断原理及中断向量表建立；

5了解数码LED显示原理（动态扫描）；

6掌握键盘扫描原理；

7掌握C54XplusI/O寻址方式；

8掌握长整型数的运算；

9掌握中断优先级设置；

10掌握全局变量、局部变量的概念。

二实验内容

1DSP初始化；

2定时器0初始化；

3中断寄存器初始化；

4中断向量表；（详见附录B）

5定时器中断服务程序（LED扫描驱动程序）；

6键盘扫描驱动程序；

7外部中断1中断服务程序。

三实验要求

通过定时器启动中断，在中断服务程序中扫描数码LED显示，由扫描键盘得到不同的键值，根据不同的键值完成正计数、倒计数、停止、复位等功能。

外部中断可终止计数。

资源

键盘I/O地址（0X3FFF）；（详见库函数说明）

数码LEDI/O地址：

段地址=0X1FFF，位地址=0X2FFF

A#键=0x01h（正计数），

B#键=0x02h（倒计数），

C#键=0x03h（复位），

LED显示段码：

0=00H，1=01H，2=02H，3=03H，4=04H，5=05H，6=06H，7=07H，8=08H，9=09H，A=0AH，b=0BH，C=0CH，d=0DH，-=0EH，空=1FH，

详见附录库文件说明

做该实验时，须闭合开关K2，给LED供电。

四实验环境

计算机、DSP仿真器、TDB-C54XplusDSP实验箱、CCS软件、C54Xplus库文件。

五实验步骤

1将DSP仿真器与计算机并口（打印机口）或USB接口连接好；

2将DSP仿真器JTAG头插入DSP实验箱JTAG接口上；

4双击桌面上CCS图标,进入CCS操作环境；

5在“TDB-C54XplusLAB\LAB11”文件目录下，打开工程文件“time_int.pjt”；

6编译、链接并运行该工程，然后实验要求观察记录实验数据；

7向实验指导教师提交记录的实验数据；

8根据实验及其记录的实验数据撰写实验报告。

六实验硬件原理框图与程序流程图

1、硬件原理框图

盘原理图

C5C4C3C2C1

K1K2K3K4K5

总线R4

K16

K17

K18

K19

K20

该原理图表示4X5的矩阵键盘，共20个键，各键值的读取方法为：

（1）设置第一行为低（R1=0），其它行为高（R2=R3=R4=1），选通一行；

（2）读5位列数据，并暂存；

（3）延时消抖（100ms）；

（4）再读5位列数据，并同上次的数据比较，若相同，则为有效键；

（5）若5位数据权1，则无键按下；

（6）根据行、列关系，确定键值；

（7）重复上述过程，可读出所有键值。

DSP由I/O寻址方式向CPLD2读写数据，

键盘I/O地址=0X3FFF，

向（0X3FFF）写数据可选通行；

（0X3FFF）=0XFE,可选通第一行（R1）;

（0X3FFF）=0XFD,可选通第二行（R2）;

（0X3FFF）=0XFB,可选通第三行（R3）;

（0X3FFF）=0XF7,可选通第四行（R4）;

读（0X3FFF）为列数据；

（0X3FFF）=0XFE,第一列（C1）;

（0X3FFF）=0XFD,第二列（C2）;

（0X3FFF）=0XFB,第三列（C3）;

（0X3FFF）=0XF7,第四列（C4）;

（0X3FFF）=0XEF,第五列（C5）;

数码LED显示原理

该原理图表示6位8段数码LED显示原理，为动态扫描显示，扫描频率大于50HZ，在每一时刻，只有一位数码被选通，位地址=0X2FFF，段地址=0X1FFF位数据=0X20H，0X10H，0X08H，0X04H，0X02H，0X01H

段数据=0X00H--0X1FH

实验数据如下：

程序运行后LED数码管的显示情况，按下“A”键、“B”键、“C”键、“急救车”键后LED数码管的显示情况：

1、程序运行后，在没有任何按键按下的情况下，LED数码管的显示“543210”。

2、按下“A”键后：

LED数码管从“999999”一直显示到“000000”，每次递增显示，且如果没有“急救车”键按下，其它按键将不能中断LED数码管不断递增循环显示；

3、按下“B”键后：

LED数码管从“000000”一直显示到“999999”，每次递减显示，且如果没有“急救车”键按下，其它按键将不能中断LED数码管不断递减循环显示；

4、按下“C”键后：

LED数码管的初始显示“XXXXXX”，将会清零为“000000”。

5、当“A”键、“B”键、“C”键之一按下后，当程序运行在递增、递减、清零显示状态下时，按下“急救车”键后，递增、递减、清零操作停止，LED数码管显示当前停止状态的数据，若再按“A”键、“B”键、“C”键之一。

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