基于DSP的时钟设计.docx
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基于DSP的时钟设计
DSP设计报告
基
于
D
S
P
的
时
钟
系
统
一、方案背景
DSP芯片既具有高速数字信号处理功能,又具有实时性强、功耗低、集成度高等嵌入式微计算机的特点,所以随着科技的发展,DSP技术在机电控制领域的应用愈加广泛。
LED可显示字符,且显示清晰美观、功耗低,在电子产品中也广泛应用。
现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。
在一个DSP应用系统中,时钟有两方面的含义:
一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了DSP芯片系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:
一是用软件实现,即用DSP芯片内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:
DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。
本设计主要介绍用DSP芯片内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法,本设计由TMS320LF2407芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个DSP电子时钟。
二、系统方案介绍
1.本方案完全用软件实现数字时钟。
原理为:
在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零。
该方案具有硬件电路简单的特点。
而且,由于是软件实现,当DSP芯片不上电,程序不执行时,时钟将不工作。
2.数码管显示方案
动态显示。
所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位,对于显示器的每一位来说,每隔一段时间点亮一次。
利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示,但必须保证扫描速度足够快,字符才不闪烁。
显示器的亮度既与导通电流有关,也于点亮时间与间隔时间的比例有关。
调整参数可以实现较高稳定度的显示。
动态显示节省了I/O口,降低了能耗。
三、总体设计
1.结构框图
利用TMS320LF2407芯片制作简易电子时钟,由六个LED数码管、五个按键、数码管驱动74HC273及数码管位选74HC138,如图所示:
2.程序流程图
图电子时钟程序流程图
3.程序代码
#include"F2407REGS_c.h"
unsignedintsec,min,hour,i;
unsignedchartable[]={0xFF3F,0xFF06,0xFF5B,0xFF4F,0xFF66,0xFF6D,0xFF7D,
0xFF07,0xFF7F,0xFF6F};//程序初始化
unsignedchartablewe[]={0xFF00,0xFF01,0xFF02,0xFF03,0xFF04,0xFF05,0xFF06};
voiddelay(unsignedintj);
voidmain()//主程序
{DSP2407_Initialing();
Ioport_Initialing();
asm("CLRCINTM");
EVAIMRA=EVAIMRA|0x0080;//仅允许定时器1的周期中断
EVAIMRA=EVAIMRA&0x0080;//清除定时器1的周期中断
T1CON=0x170C;//timer1为连续增计数模式,预分频值为128,使用内部时钟
T1PER=0xF424;//timer1的周期寄存器值设为200ms
T1CNT=0x00;//timer1的计数器清0
sec=0;min=0;hour=0;i=0;
While
(1)
{PCDATDIR=0x00FF;
if(i==5)//i等于5为1秒
{i=0;
sec++;//秒加1
PBDATDIR=tablewe[0];//选通秒的个位
PFDATDIR=0xFF01;//选通74HC273
PADATDIR=tabale[sec%10];//秒个位显示
PFDATDIE=0xFF00;//关断74HC273
PBDATDIR=table[1];//选通秒的十位
PFDATDIR=0xFF01;//选通74HC273
PADATDIR=table[sec/10];//秒十位显示
PFDATDIR=0xFF00;//关断74HC273
}
if(sec==60)
{sec=0;
min++;//分钟的显示
PBDATDIR=table[2];
PFDATDIR=0xFF01;
PADATRDIR=table[min%10];
PFADATDIR=0xFF00;
PBDATDIR=tablewe[3];
PFDATDIR=0xff01;
PADATDIR=table[min/10];
PFDATAIR=0xFF00;}
if(min==60)
{min=0;
hour++;//小时的显示
PBDATDIR=tablewe[4];
PFDATDIR=0xFF01;
PADATDIR=table[hour%10];
PFDATDIR=0xFF00;
PBDATDIR=tablewe[5];
PFDATDIR=0xFF01;
PADATDIR=table[hour/10];
PFDATDIR=0xFF00;
}
if(hour==24)
hour=0;
if(PCDATDIR=0x00FE)//按键T1,时、分、秒复位为0
{delay(100);//调用延时程序
PCDATDIR=0x00FE;
min=0;
sec=0;
hour=0;}
if(PCDATDIR=0x00FD)//按键T2,时钟停止计时
{delay(100);
PCDATDIR=0x00FD;
PFDATDIR=0xFF00;}
if(PCDATDIR=0x00FB)//按键T3,时钟开始计时
{delay(100);
PCDATDIR=0x00FB;
PFDATDIR=0xFF01;}
if(PCDATDIR=0x00F7)//按键Tm,调分
{delay(100);
PCDATDIR=0x00F7;
min++;}
if(PCDATDIR=0x00EF)//按键Th,调时
{delay(100);
PCDATDIR=0x00EF;
hour++;}
}
voidinterruptINT2()//定时器中断程序
{
swith(PIVR)//有外设中断向量寄存器PIVR判断
case0x0027:
i++;
T1CNT=0x00;
EVAIFRA=EVAIFRA&0x0080;break;default;break;}
voiddelay(unsignedintj)//延时程序
{
unsignedk,m;
for(m=0;m{
for(k=0;k<50;k++)}
}
四、实验心得
通过DSP的实验学习,对DSP有了新的认识,以前只是懂得数字信号处理的含义,对它的认识只是停留在理论层面,通过这个学期的DSP原理和应用的学习,对如何在实践中运用DSP进行实际问题的解决能力有了显著的提高。
同时这个学期的学习,使我对DSP有更深的理解与认识。
这个学期的DSP实验学习使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中可以说是困难重重,比如说IIR滤波器的设计,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
大体而言,我觉得好好掌握DSP的原理、开发及其应用对我们电子通信专业的学生来说是很有用的,不管是对我们以后的专业能力应用,还是对我们对信号处理的理解和应用都有极大的帮助,很感谢老师能够给我们这个学习的机会!