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dsp数字信号处理课程设计报告
摘要：
基于DSP的系统设计过程中，最小系统的设计是整个系统设计的第一步，系统设计总是从最小系统开始，逐步向系统应用扩展，最终实现以DSP为核心的大系统的设计。
因此，最小系统设计是DSP系统设计的关键。
DSP最小系统设计包括DSP电源设计和地线的设计，JPTG仿真口的设计，复位和时钟电路的设计，上拉和下拉引脚的设计等。
DSP的典型应用于网络，无线通信家电，另外还有虚拟现实，噪声对消技术,电机控制，图像处理等等。
可以说DSP是现代信息产业的重要基石，它在网络时代的地位与CPU在PC时代的地位是一样的。
它是信息产业的重要基石。
具有高速，专门为运算密集型而设计，目前速度已达到２４亿次每秒。
高可靠性，也就是高重复性，例如雷达滤波器。
性价比高等特点。
关键词：
复位电路；时钟电路；JPTG仿真口；电源；TMS3205402
目录
1设计目的1
2我的设计模块1
2.1TM320C54021
2.2JTAG仿真接口的连接2
2.3引脚和测试信号3
3最小系统的测试4
4C5402DSP最小系统PROTEL图（部分）5
总结7
参考文献8
1设计目的
理解DSP系统开发的基本思路及方法，学习软硬件开发过程及资料收集与整理，学会撰写课程设计报告，学会对所学知识进行总结与提高，复习C语言的使用理解，C54XX汇编语言指令集。
2我的设计模块
2.1TM320C5402
TMS320VC5402是C5000系列中性价比较高的一颗芯片。
独特的6总线哈佛结构,使其能够6条流水线同时工作,工作频率达到100MHz。
VC5402除了使用VC54x系列中常用的通用I／O口（GeneralPurposeI／O,简称GPIO）外,还为用户提供了多个可选的GPIO：
HPI－8和McBSP。
TMS320VC5402（简称VC5402）是TI公司的C54X家族的成员之一，它是基于先进的改进哈佛结构的16位定点DSP，拥有一条程序总线和3条数据总线。
片内集成有一个具有高度并行性的算术逻辑单元（ALU）、专有硬件逻辑、片内存储器和片内外设等几部分.TMS320VC5402的引脚图如图1-1所示。
图2-1TMS320VC5402引脚图
C54x的CPU结构包括:
40比特的ALU,其输入来16比特立即数、16比特来自数据存储器的数据、暂时存储器、T中的16比特数、数据存储器中两16比特字、数据存储器32比特字、累加器中40比特字;2个40比特的累加器,分为三个部分,保护位39-32比特、高位字31-16比特、低位字15-0比特;桶型移位器,可产生0到31比特的左移或0到16比特的右移;17×17比特的乘法器,40比特的加法器;比较选择和存储单元CSSU;数据地址产生器DA2GEN程序地址产生器PAGEN。
C54x的片内外设包括:
通用I/O引脚XF和;两个定时器Timer0和Timer1;片内锁相环PLL;8比特HPI口;多通道缓冲存串口McBSP;可编程等待状态产生器;可编程bank2switching模块;外部总线接口;IEEE1149.1标准JTAG口。
TMS320VC5402-100的一种型号,最高频率10一般5016bit片内ROM、16K×16个DMA通道、2部程序空间可扩展到1M×16bit。
1个40位的算术逻辑单元,2个40位的累加器,2个40位的专用加法器,1个17×17的并行乘法器,1个40位的桶形移位器。
8个辅助寄存器和1个软件栈。
内部集成Viterbi加速器,用于提高Viterbi编译码的速度。
可工作在三种低功耗方式（IDLE1、I2DLE2、IDLE3）。
（1192KWORD寻址空间64KW程序空间、64KW数据空间、64KWI/O空间,某些型号的程序空间可扩展到8MWORD。
·片内存储区可灵活配置为程序/数据存储器。
多种复用外设;McBSP、HPI、GPIO、TDM、DMA、Timer、PLL。
双电源供电,提供PGE和BGA两种形式的封装。
2.2JTAG仿真接口的连接
JTAG（JointTestActionGroup，仿真测试引脚接口）用于连接最小系统板和仿真器，实现仿真器对DSP的访问，JTAG接口的连接需要和仿真器上的接口一致。
不论什么型号的仿真器，其JTAG接口都必须满足IEEE1149.1的标准。
满足IEEE1149.1标准的14脚JTAG接口如图2-2所示。
图2-214脚仿真口引脚
各个引脚的含义请参照DSP的引脚说明。
一般情况下，最小系统板需要引出双排的14脚插针和图2-2中的一致。
在大多数情况下，如果系统板和仿真器之间的连接电缆不超过6inch，就可以采用如图2-3所示的接法。
这里需要注意的是，其中DSP的EMU0和EMU1引脚都需要上拉电阻，推荐阻值为4.7k或者10k。
图2-3小于6inch的JTAG连接方法
如果DSP和仿真器之间的连接电缆超过6inch，则必须采用图2-4所示的接法，在数据传输引脚加上驱动
图2-4大于6inch的JTAG连接方法
如果系统板上有多个DSP，则多个DSP之间的JTAG接口采用菊花链的方式连接在一起，接法如图2-5所示。
图2-5多个DSP的JTAG连接方法
2.3引脚和测试信号
1．上拉电阻或者下拉引脚DSP芯片的有些引脚必须接4.7kΩ的上拉电阻，不同型号的芯片这些引脚有所不同，一般情况下这些引脚包括：
未使用的中断信号、READY（数据准备好输入引脚）、保持输入引脚、EMU0（仿真中断引脚0）、EMU1（仿真中断引脚1）、所有的XBUS总线的数据引脚、一些保留未使用的RSV引脚等。
2．信号灯
系统板上可加入信号灯，用于指示最小系统的电源情况。
当电源指示灯出现异常情况时可及时断电，以保护电路不被损坏。
信号指示灯一般有：
+5V的电源指示灯（电路板供电正常）、电压转换输出3.3V指示灯（I/O供电正常）、电压转换输出1.8V或1.5V指示灯（核供电正常）以及其他信号指示灯。
3．测试孔
C54x芯片的BGA封装使得焊接好DSP后，无法检测到每个引脚的状态，为此必须将一些可能需要测试的引脚通过连线引出。
同时也可以将设计时不能确定的引脚引出，以确保在以后的改动中可以直接从这些测试孔跳线。
3最小系统的测试
检测最小系统设计是否成功有以下4个步骤。
1上电后，检测3.3V和1.8V或1.5V电压是否正常。
如果正常，则进入下一步；否则检查电源部分电路。
2上电后，直接测量CLKOUT0和CLKOUT1引脚，查看是否有时钟信号输出，以及时钟信号的频率是否和设置的一样。
若CLKOUT信号正确，则进入下一步；否则检查时钟和复位信号。
3连接好仿真器，查看是否能打开仿真软件CCS。
如果可以打开CCS，则进入下一步；否则检查JTAG接口电路和上拉电阻。
4通过DSP下载程序到DSP中运行，查看运行结果
下面试一个测试最小程序
.mmregs；定义存储器映像寄存器
begin:
ssbxXF；XF引脚置高
nop；空操作等待
rpt#800；将下一条指令重复801次
nop；空操作等待
rpt#800；将下一条指令重复801次
nop；空操作等待
rsbxXF；XF引脚置低
nop；空操作等待
rpt#800；下面一条指令重复801次
nop；空操作等待
rpt#800；下面以条指令重复801次
nop；空指令等待
bbegin；无条件跳转到begin
.end；程序代码结束
配置文件如下：
MEMORY{
PAGE0:
PARAM:
org=0080hlen=1780h
PAGE1:
DARAM:
org=0080hlen=1080h
}
SECTIONS{
.text:
>PARAMPAGE0
.bss:
>DARAMPAGE1
.data:
>DARAMPAGE1
}
4C5402DSP最小系统PROTEL图（部分）
图4-1我画的最小系统部分
该PROTEL图是整个最小系统中我负责画的部分，其余部分由小组其他成员完成
总结
本学期我们开设了《TMS320C54XXDSP》这门学科我觉得很难，但却十分重要，而且都是理论方面的指示，所以必须学好它。
正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。
”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以课程设计是身份必要的。
DSP是运算密集型处理器，是为了高速运算而存在。
单片机是事务型处理器，是为了处理事务而存在。
DSP中的中断比单片机中要少很多。
例如：
手机。
现在的手机都有单片机的核（ARM）和DSP的核。
RM主要用来控制键盘，DSP的核主要是做语音的压缩和解压，无线信道的调制和解调。
在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。
对系统的设计以前就没有接触过，对芯片也不了解。
后来在网上找到了他们的资料，才有了一些了解，发现他们是很实用的，真是受益匪浅啊。
还有就是，我是我们组的组长，在给组员分配任务的时候可以说是绞尽脑汁，因为能给别人分配任务，首先要对别人做的部分有一定的了解，这就造成了工作量的加大。
不过，在此过程中，我也确实比别人多学到了很多知识，看来适当的压力也是动力能推动我前进。
总之，在这次课程设计中我学到了很多，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。
这些让我一生受用。
我对走硬件这条路充满了信心，一定要一步一个脚印，踏踏实实学习工作，创造属于我的智慧的结晶。
在此，感谢指导老师对于我在课程设计期间的耐心指导，尤其是加深了我对中断向量文件，在此我表示真诚的感谢！
同时在此我也对，王翔同学，叶洪同学对我的帮助表示真诚的感谢。
参考文献
1李利等.DSP原理及应用.北京：
中国水利水电出版社，2002
2张勇.C/C++语言硬件程序设计.西安：
西安电子科技大学出版社，2007
3邹彦.DSP原理及应用.西安：
西安电子科技大学出版社,2005
4张雄伟.DSP集成开发与应用实例.北京：
电子工业出版社，2007
5汪安民.TM320C54XXDSP实用技术.北京：
清华大学出版社，2006
指导教师评语
学号
1071306108
姓名
董鑫
班级
计算机1073班
选题
名称
基于C5402的DSP最小系统设计
序号
评价内容
权重（%）
得分
1
考勤记录、学习态度、工作作风与表现。
5
2
自学情况：
上网检索机时数、文献阅读情况（笔记）。
10
3
论文选题是否先进，是否具有前沿性或前瞻性。
5
4
成果验收：
是否完成设计任务；能否运行、可操作性如何等。
20
5
报告的格式规范程度、是否图文并茂、语言规范及流畅程度；主题是否鲜明、重心是否突出、论述是否充分、结论是否正确；是否提出了自己的独到见解。
30
6
文献引用是否合理、充分、真实。
5
7
答辩情况：
自我陈述、回答问题的正确性、用语准确性、逻辑思维、是否具有独到见解等。
25
合计
指导教师（签章）：
年月日
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