DSPC语言实验课案.docx
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DSPC语言实验课案
实验一CCS使用
1．如何建立和测试一个工程。
建立和测试一个工程的步骤如下：
（1）打开CCSSetup软件，选择目标芯片型号、仿真类型、存储模式等，并将其添加到系统，保存退出后软件将自动打开CCS软件。
（2）打开CCS软件后，选择project→New选项卡。
（3）在弹出的对话框中选择工程合适的位置。
注意：
路径中不要有中文。
然后输入工程的名字。
（4）点击finish，然后点击工程名前面的加号，打开CCS选择File，点击New下的SourceFile命令。
（5）将工程中的源程序文件（firstdsp.c文件）和链接命令文件（firstdsp.cmd文件）复制到上一步CCS自动创建的以工程名为名字的文件夹中，将库文件（rts.lib文件）添加到该文件夹中，最后将上述各文件在中分别添加到工程下各类型的文件夹中。
（6）在CCS界面中右击工程名选择“BuildOptions”进行编译选项设置，在Linker标签的Libraries选项中输入所要包含的库文件，在Basic选项中输入合适的堆栈值（实验中为400）。
（7）建立工程后，选择“Project”菜单下的“Rebuildall”命令，在CCS下方的Build窗口会显示编译链接信息，若没错误将产生一个.out的输出文件。
（8）选择“File”菜单下的“LoadProgram”命令进行加载上一步产生的程序输出文件（.out文件）。
（9）加载程序后，点击CCS左侧的“RUN”快捷按钮进行程序的软件仿真，并全速运行所加载的程序，通过观察窗口（memory、watchwindows[观察变量]、registers、graph）验证实验结果。
2．建立工程需要的文件清单及每个文件的作用。
建立工程总共需要3个文件：
（1）rts.lib：
c语言标准支持库，用于程序调用。
（2）firstdsp.c：
c语言主程序。
（3）firstdsp.cmd：
链接命令文件，用于定位内存，将块映射到存储器中。
3．思考题
rts.lib有何作用？
其加载方法有几种？
答：
（1）运行支持库（runtimesupportlibrary）:
它包括C编译器所支持的ANSI标准运行支持函数、编译器公用程序函数、浮点运算函数和C编译器支持的I/O函数。
CCS中提供有rts库文件，并提供了对应的源程序文件rts.src。
库文件包括标准的C/C++运行支持库函数，浮点运算程序，系统启动程序_c_int00等。
这些库中也包括由汇编实现的子程序，可以在汇编中调用，比如除法子程序FD$$DIV等。
（2）rts.lib文件加载方法有两种：
①在CCS中右击将要加载库文件的工程名，选择“BuildOptions”进行编译选项设置，在Linker标签的Libraries选项中输入所要包含的库文件，即rts.lib。
②先将rts.lib复制到计算机硬盘的工程文件夹中，在CCS中右击将要加载库文件的工程下的Libraries文件夹进行添加库文件，即rts.lib。
firstdsp.c：
#include
#include
main（）
{
inta,b,sum;
a=123;
b=456;
sum=a+b;
printf（"sumis%d\n",sum）;
while
（1）;
}
乘加实验：
#include
structadd{floatx1,x2,x3,x4,x5,y;}add1;//定义结构变量（可不同类型数据）
doublea[5];//定义数组变量（同类型数据）
doubley,x;
voidmain（）
{
add1.x1=3;//结构变量赋值
add1.x2=3;
add1.x3=2;
add1.x4=2;
add1.x5=2;
a[0]=1;//数组变量赋值
a[1]=2;
a[2]=3;
a[3]=4;
a[4]=5;
add1.y=add1.x1*a[0]+add1.x2*a[1]+add1.x3*a[2]+add1.x4*a[3]+add1.x5*a[4];
y=add1.y;
x=exp
（2）;
while
（1）;
}
链接文件firstdsp.cmd：
-w
-stack400h
-heap100
-lrts.lib
MEMORY
{
PAGE0:
VECT:
o=80h,l=80h
PRAM:
o=100h,l=2f00h
PAGE1:
DRAM:
o=3000h,l=1000h
}
SECTIONS
{
.text:
{}>PRAMPAGE0
.data:
{}>PRAMPAGE0
.cinit:
{}>PRAMPAGE0
.cio:
>PRAMPAGE0
.switch:
{}>PRAMPAGE0
.const:
{}>DRAMPAGE1
.bss:
{}>DRAMPAGE1
.stack:
{}>DRAMPAGE1
.vectors:
{}>VECTPAGE0
}
MEMORY和SECTIONS必须大写，origin和length小写
MEMORY是用来指明存储器的分配，PAGE0是程序存储器，PAGE1是数据存储器，origin是用来说明各种起始位置，length是用来指出长度。
在上面的例子中VECT占用0080H--0100H空间PRAM占用100H--2000H空间，DRAM占用2000H--3000空间。
SECTIONS是用来指明各段在存储器中那一块。
在上面的例子中，.vectors段在VECT所在的空间。
.text在PRAM的空间，.data段在PRAM空间，.stack段在STACKDRAM空间。
实验2基础实验
一、实验目的
1.掌握CCS3.3实验环境的使用；
2.掌握用C语言编写DSP程序的方法。
二、实验设备
1.一台装有CCS3.3软件的计算机；
2.DSP实验箱；
3.DSP硬件仿真器。
三、实验原理
浮点数的表达和计算是进行数字信号处理的基本知识；产生正弦信号是数字信号处理中经常用到的运算；C语言是现代数字信号处理表达的基础语言和通用语言。
写实现程序时需要注意两点：
（1）浮点数的范围及存储格式；
（2）DSP的C语言与ANSIC语言的区别。
四、实验步骤
1. 打开CCS3.3并熟悉其界面；
2. 在CCS3.3环境中建立本实验的工程，编译并重建.out输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP芯片中；
3．把X0,Y0和Z0添加到Watch窗口中作为观察对象（选中变量名，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“AddWatchWindow”命令）；
4．选择view->graph->time/frequency… 。
设置对话框中的参数:
其中“StartAddress”设为“sin_value”，“Acquisitionbuffersize”和“DisplayDatasize”都设为“100”，并且把“DSPDataType”设为“32-bitfloatingpoint”，
设置好后观察信号序列的波形（sin函数，如图）；
5．单击运行；
6．观察三个变量从初始化到运算结束整个过程中的变化；观察正弦波形从初始化到运算结束整个过程中的变化；
7．修改输入序列的长度或初始值，重复上述过程。
五．实验注意事项
1.把代码载入硬件时注意操作顺序，要操作规范，以免烧坏硬件
2.只有添加了可视窗口才可以看到图形
3.读懂程序以后再按要求修改，才能完成要求
4.注意观察修改程序的图形变化与之前的比较
六．实验程序
主程序.c
#include
#include
floatsin_value[100];
floatx0,y0,z0;
voidmain（）
{
inti;
for（i=0;i<100;i++）
{x0=0.0628*i;
y0=sin（x0）;
sin_value[i]=y0;}
}
连接文件.cmd
-w
-stack400h
-heap100
-lrts.lib
MEMORY
{
PAGE0:
VECT:
o=80h,l=80h
PRAM:
o=100h,l=2f00h
PAGE1:
DRAM:
o=3000h,l=1000h
}
SECTIONS
{
.text:
{}>PRAMPAGE0
.data:
{}>PRAMPAGE0
.cinit:
{}>PRAMPAGE0
.cio:
>PRAMPAGE0
.switch:
{}>PRAMPAGE0
.const:
{}>DRAMPAGE1
.bss:
{}>DRAMPAGE1
.stack:
{}>DRAMPAGE1
.vectors:
{}>VECTPAGE0
}
七．实验小结
通过本实验熟悉和使用CCS3.3实验环境，虽然还不是充分解读CCS3.3技巧，但有了这次自己动手，掌握其基本技巧。
以前不知道用C语言编写DSP程序，如今通过解读程序，修改程序，完成实验。
通过本次实践与理论相结合，更加透彻理解实验目的。
实验3:
DSP数据存取实验
程序文件（memory.c）：
main（）
{
inti;
unsignedint*px;//定义指针变量px，px代表地址值（unsignedint）
unsignedint*py;
unsignedint*pz;
px=（unsignedint*）0x4080;//地址值（unsignedint*）0x4080赋给指针变量px。
py=（unsignedint*）0x4100;
for（i=0,pz=px;i<16;i++,pz++）//地址赋值，指针变量pz地址值增1，
（*pz）=i;//i值赋给pz地址中
for（i=0,pz=py;i<16;i++,pz++）
（*pz）=0x1234;//把数值0x1234赋给pz地址中
for（i=0;i<16;i++,px++,py++）
（*py）=（*px）;//把地址px中数值赋给py地址中
while
（1）
{
}//在此加软件断点
}
memory.cmd文件,可适用后面的各个实验
-w
-stack400h
-heap100
-lrts.lib
MEMORY
{
PAGE0:
VECT:
o=80h,l=80h
PRAM:
o=100h,l=2f00h
PAGE1:
DRAM:
o=3000h,l=1000h
}
SECTIONS
{
.text:
{}>PRAMPAGE0
.data:
{}>PRAMPAGE0
.cinit:
{}>PRAMPAGE0
.cio:
>PRAMPAGE0
.switch:
{}>PRAMPAGE0
.const:
{}>DRAMPAGE1
.bss:
{}>DRAMPAGE1
.stack:
{}>DRAMPAGE1
.vectors:
{}>VECTPAGE0
}
实验3LED显示实验（I/O实验）
原理：
4个LED灯接在I/O地址3002H，4个LED灯分别接低4位的数据位上。
程序：
ioportunsignedintport3002;//LED宏定义
#defineLBDSport3002
voidDelay（intnDelay）;//延时和移位子函数声明
main（）
{
unsignedintuLED[4]={1,2,4,8};//控制字，逐位置1:
0001B0010B0100B1000B
inti;
for（;;）
{
for（i=0;i<4;i++）
{
LBDS=~uLED[i];//正向顺序送控制字
Delay（64）;//延时
}
for（i=3;i>=0;i--）
{
LBDS=~uLED[i];//反向顺序送控制字
Delay（64）;//延时
}
}
}
voidDelay（intnDelay）
{
inti,j,k;
k=0;
for（i=0;ifor（j=0;j<1024;j++）
k++;
}
实验4拨码开关实验（I/O输入实验）
原理：
4个LED灯接在I/O地址3002H，4个LED灯分别接低4位的数据位上。
4个拨码开关接在I/O地址3003H，4个拨码开关分别接低4位的数据位上。
程序：
//为拨码开关和指示灯声明IO端口
ioportunsignedintport3002,port3003;
//DIP&LED宏定义
#defineDIPport3003
#defineLEDport3002
main（）
{
inti;
for（;;）
{
i=DIP;//取拨码开关状态
i=i&0x0f;//末4位有效
LED=i;//输出到LED
}
}
实验5外中断实验
原理：
每按下小键盘（不分那个键）均会向int2发生2次中断，按键次数显示在4个LED灯。
port3002：
连接LED
port8007：
port3004：
DSP管脚int2连接到port3004地址最低位。
程序：
#defineIMR*（int*）0x0//*（int*）0x0:
表示数据空间地址（int*）0x0中的数据
#defineIFR*（int*）0x1
#definePMST*（int*）0x1d
#defineREGISTERCLKMD（*（unsignedint*）0x58）
ioportunsignedintport3002;
ioportunsignedintport3004;外中断管脚int2连接到port3004，置0中断使能。
ioportunsignedintport8007;
#defineLEDport3002
voidinterruptxint2（void）;
unsignedintuWork,nCount;
unsignedintnCountKey,nLS;
main（）
{
nCount=0;计数次数
nCountKey=0;按键次数
nLS=0x40;
REGISTERCLKMD=0x1007;//设DSP主频改为两倍PLL时钟=32MHz
asm（"ssbxINTM"）;//关中断，进行关键设置时不许打扰
port3004=0;//使能XINT2
port8007=0xc8;液晶显示辅助控制
uWork=PMST;//设置PMST寄存器
PMST=uWork&0xff;//设置中断向量表起始地址=0080H
IMR=4;//使能XINT2
IFR=4;//清中断标志位
asm（"rsbxINTM"）;//开中断
while
（1）;
}
voidinterruptxint2（void）//XINT2中断服务程序
{
nCount++;nCount%=256;//中断计数
if（nCount%2==1）
{
nCountKey++;nCountKey%=8;
nLS^=0x40;
uWork=nCountKey|nLS;
LED=~uWork;//显示计数值
}
}
;中断向量表=======vectors.asm=======
.sect".vectors"
.ref_c_int00;Centrypoint
.ref_xint2
.align0x80;mustbealignedonpageboundary
RESET:
;resetvector
BD_c_int00;branchtoCentrypoint
STM#200,SP;stacksizeof200
nmi:
RETE;enableinterruptsandreturnfromone
NOP
NOP
NOP;NMI~
;softwareinterrupts
sint17.space4*16
sint18.space4*16
sint19.space4*16
sint20.space4*16
sint21.space4*16
sint22.space4*16
sint23.space4*16
sint24.space4*16
sint25.space4*16
sint26.space4*16
sint27.space4*16
sint28.space4*16
sint29.space4*16
sint30.space4*16
int0:
RETE
NOP
NOP
NOP
int1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int2:
B_xint2
NOP
NOP
tint:
RETE
NOP
NOP
NOP
rint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint0:
RETE
NOP
NOP
NOP
rint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
xint1:
RETE
NOP
NOP
NOP
int3:
RETE
NOP
NOP
NOP
.end
实验3卷积与相关算法的程序设计与调试
一、实验目的：
1、学习如何用DSPC语言程序实现卷积与相关的计算。
2、学习用CCS调试程序的详细过程
3、学习如何设置断点
二、实验步骤：
1.设置SetupCCS为TMS320C5416软仿真方式
2.建立一个新工程
3.编辑源程序
4.将文件添加到过程中
5.设置工程选项
6.编译与连接
7.程序的运行与基本调试
/**Programforconvolve**/
#include
intN1,N2;/*输入数组长度*/
intn;/*输出数组长度*/
intm,i,k;
floatx[20];
floath[20];
floaty[20];/*定义输出数组*/
main（）
{
N1=10;/*x长度*/
N2=10;/*h长度*/
n=N1+N2-1;/*输出y的长度*/
for（i=0;i<20;i++）/*初始化数组*/
{
x[i]=0;/*数组赋值*/
h[i]=0;
y[i]=0;
}
for（i=0;i{
if（i{
x[i]=i;
}
else
{
x[i]=0;
}
}
for（i=0;i<=n;i++）/*给h数组赋值[11111111110000000000]*/
{
if（i{
h[i]=1;
}
else
{
h[i]=0;
}
}
for（i=0;i{
for（k=0;k<=i;k++）
y[i]=y[i]+h[k]*x[i-k];
}
while
（1）;
}
实验4快速傅里叶变换（FFT）实现
一、实验目的
1.掌握FFT算法的基本原理；
2.掌握用C语言编写DSP程序的方法。
二、实验设备
1.一台装有CCS3.3软件的计算机；
2.DSP实验箱的TMS320F2812主控板；
3.DSP硬件仿真器。
三、实验原理
傅里叶变换是一种将信号从时域变换到频域的变换形式，是信号处理的重要分析工具。
离散傅里叶变换（DFT）是傅里叶变换在离散系统中的表示形式。
但是DFT的计算量非常大，FFT就是DFT的一种快速算法,FFT将DFT的N2步运算减少至（N/2）log2N步。
离散信号x（n）的傅里叶变换可以表示为
，
式中的WN称为蝶形因子，利用它的对称性和周期性可以减少运算量。
一般而言，FFT算法分为时间抽取（DIT）和频率抽取（DIF）两大类。
两者的区别是蝶形因子出现的位置不同，前者中蝶形因子出现在输入端，后者中出现在输出端。
本实验以时间抽取方法为例。
时间抽取FFT是将N点输入序列x（n）按照偶数项和奇数项分解为偶序列和奇序列。
偶序列为：
x（0）,x
（2）,x（4）,…,x（N-2）；奇序列为：
x
（1）,x（3）,x（5）,…,x（N-1）。
这样x（n）的N点DFT可写成：
考虑到WN的性质，即
因此有：
或者写成：
由于Y（k）与Z（k）的周期为N/2，并且利用WN的对称性和周期性，即：
可得：
对Y（k）与Z（k）继续以同样的方式分解下去，就可以使一个N点的DFT最终用一组2点的DFT来计算。
在基数为2的FFT中，总共有log2（N）级运算，每级中有N/2个2点FFT蝶形运算。
单个蝶形运算示意图如下：
以N＝8为例，时间抽取FFT的信号流图如下：
从上图可以看出，输出序列是按自然顺序排列的，而输入序列的顺序则是“比特反转”方式排列的。
也就是说，将序号用二进制表示，然后将二进制数以相反方向排列，再以这个数作为序号。
如011变成110，那么第3个输入值和第六个输入值就要交换位置了。
本实验中采用了一种比较常用有效的方法完成这一步工作＿＿雷德算法。
四、实验步骤
1. 以64点FFT的信号流图为例，理解FFT算法的过程；
2. 在CCS3.3环境中打开本实验的工程（Example_fft.pjt），编译并重建.out输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP芯片中；
3. 运行程序；
4. 选择v
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