《计算机控制系统》实验指导书 DSP版Word文档格式.docx

1、16-位（用于存放二级标准汉字库及驻留实验程序） 提供手动复位 1路RS232接口 4路12位10S建立时间10V输出D/A 17键薄膜键盘 240*128大屏幕液晶显示 交通灯演示模块以上只介绍实验箱所用到资源，如想使用其他资源请参考各个模块的用户手册。2.2 实验箱特点模块化的产品结构：SEED-DEC2812实验箱的DSP基本系统可替换其它系列的DSP SEED-DECxxxx产品SEED-Mboard人机接口模块、处理器为TMS320C5402 DSPSEED-DTK_PWMDRV电机驱动模块实验箱特点： 独具匠心设计的双DSP结构，可以完成DSP间的通讯实验 各模块丰富的资源，最大化

2、满足实验要求 全数字化实验过程，包括高精度信号发生器 丰富多彩的实验，可以满足多种专业的教学要求 内容详实的实验手册和实验报告 公开的底层函数，提供实验可扩展性精湛的产品设计和加工工艺，体现出的专业产品制造二、CCS软件使用入门1、DSP驱动程序的配置（1） 双击桌面上的Setup CCS 2（2000）。“Clear”原有的设备驱动程序配置。（2） 根据DSP的型号选择相应的TI原装驱动程序，根据DSP的型号选择相应的TI驱动程序，本实验箱采用SEED_DEC2812，故选择F2812 XDS510 Emulator。单击Import a Configuration File。（3） 进入下

3、图所示界面，选择F2812 XDS510 Emulator后，单击Import后，点击Close命令。（4） 点中F2812 XDS510 Emulator驱动后，鼠标右键，在弹出的菜单中点击Properties；（5） 在弹出的对话框中点击，添加Auto_ generate board data file with extra configure（6） 点击 Browse，弹出一对话框。（7） 在上一步操作中弹出的对话框中，选中CCS中drivers目录下的seedusb2.cfg文件，同时打开；（8） 点击图标next（9） I/O Port为0x240，点击图标Next；（10） 根据系

4、统CPU的个数选择Add Single的相应次数，然后点击next。（11） 点击图标Finish（12） 第十三步：关掉CCS setup。 （13） 第十四步：保存设置；（14） 第十五步：启动CCS；（15） 第十六步：出现CCS调试界面；2、CCS使用入门实验2.1、实验目的：（1）熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法；（2）熟悉SEED-DEC2812实验环境；（3）掌握CCS集成开发环境的调试方法。2.2、实验内容：（1）DSP源文件的建立；（2）DSP程序工程文件的建立；（3）学习使用CCS集成开发工具的调试工具。2.3、实验准备：（1）将DSP仿真器与计算机连接好；（2）

5、将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接；（3）启动计算机，当计算机启动后，打开SEED-DTK2812的电源。观察SEED-DTK_MBoard单元的5V，3.3V，15V，15V的电源指示灯灯及SEED-DEC2812的电源指示灯D2是否均亮；若有不亮，请断开电源，检查电源。2.4、实验步骤：（1）创建源文件1. 双击 图标进入CCS环境。2. 打开CCS 选择File New Source File 命令3. 编写源代码并保存4. 保存源程序名为math.c，选择File Save5. 创建其他源程序（如.cmd）可重复上述步骤。（2）创建工程文件1. 打开

6、CCS，点击Project-New,创建一个新工程，其中工程名及路径可任意指定弹出如下对话框：2. 在Project中填入工程名，Location中输入工程路径；其余按照默认选项，点击完成即可完成工程创建；3. 点击Project选择add files to project，添加工程所需文件；4. 在弹出的对话框中的下拉菜单中分别选择.c点击打开，即可添加源程序math.c添加到工程中；5. 同样的方法可以添加文件math.cmd、rts.lib到工程中；在下面窗口中可以看到math.c、math.cmd、rts.lib文件已经加到工程文件中。（3）设置编译与连接选项1. 点击Project选

7、择Build Opitions；2. 在弹出的对话框中设置相应的编译参数，一般情况下，按默认值就可以；3. 在弹出的对话框中选择连接的参数设置，设置输出文件名（可执行文件与空间分配文件），堆栈的大小以及初始化的方式。（4）工程编译与调试1. 点击Project Build all，对工程进行编译，如正确则生成out文件；若是修改程序，可以使用Project Build命令，进行编译连接，它只对修改部分做编译连接工作。可节省编译与连接的时间。编译通过，生成.out文件；2. 点击File load program，在弹出的对话框中载入debug 文件夹下的.out可执行文件；3. 装载完毕；4.

8、 点击debug Go Main回到C程序的入口；5. 打开File Workspace Save Workspace保存调试环境，以便下次调试时不需要重新进行设置。只要File Workspace Load Workspace即可恢复当前设置。实验二 数字I/O实验交通灯实验一、实验目的：1.掌握DSP扩展数字I/O口的方法；2.了解SEED-DEC2812的硬件系统。二、实验内容：1.DSP的初始化；2.TMS320C2812的扩展数字I/O口使用；3.交通灯实现程序。三、实验知识背景：1.DSP系统中数字I/O的实现DSP系统中一般只有少量的数字I/O资源，而一些控制中经常需要大量的数字

9、量的输入与输出。因而，在外部扩展I/O资源是非常有必要的。在扩展I/O资源时一般占用DSP的I/O空间。其实现方法一般有两种：其一为采用锁存器像74LS273、74lS373之类的集成电路；另一种是采用CPLD在其内部做锁存逻辑，我们采用的是后者。F2812A为16-位定点DSP，其外部存储器接口只支持16-位、异步存储器访问，所以SEED-DEC2812上的存储器扩展总线只实现16-位、异步存储器接口，其4 个存储空间CE0CE3映射到F2812的Zone2存储空间上，而F2812的Zone2存储空间的大小只有512K16-位可以对外部访问。在此，我们采用分页技术将4个1M16-位的扩展总线

10、存储空间CE0CE3映射到F2812的512K16-位Zone2存储空间中。也即将4M16-位的扩展总线存储空间分为8个512K16-位的存储空间页，3位页地址由扩展总线页地址寄存器（映射在Zone1空间的0x00,4020，只写）产生，其控制位的定义如下：D7D6D5D4D3D2D1D0保留PA21PA20PA19PA21:20： 页地址高2位，用于选择4个1M16-位扩展总线存储空间，复位为0000： 选择扩展总线的CE0空间01： 选择扩展总线的CE1空间10： 选择扩展总线的CE2空间11： 选择扩展总线的CE3空间PA19： 扩展总线存储空间的A19地址线，复位为0 外部总线上，需要

11、CE3作为片选信号，所以需要将CE3空间映射到数据空间，才能对交通灯和led灯端口进行操作。实验箱I/O板映射到SEED-DEC2812模板的CE3空间，接口方式为16-位。地址映射关系如下： 实验箱I/O板对应的起始地址为：0x 080000（字地址）；TRAFFIC LED的偏移地址为：0x0000；即TRAFFIC LED的地址为：0x080000；2.数字IO所占的资源：交通灯控制口地址为：0x80000（I/O空间）；其说明如下：D11D10D09D08D07D06D05D04D03D02D01D00SRSYSGWREGEYWYERWGNRNYNGNG： 方向北的绿灯控制位；NY：

12、方向北的黄灯控制位；NR： 方向北的红灯控制位；WG： 方向西的绿灯控制位；ER： 方向东的红灯控制位；WY： 方向西的黄灯控制位；EY： 方向东的黄灯控制位；EG： 方向东的绿灯控制位；WR： 方向西的红灯控制位；SG： 方向南的绿灯控制位；SY： 方向南的黄灯控制位；SR： 方向南的红灯控制位；当以上各位置“1”时，点亮各控制位所代表的交通灯状态的LED灯。四、实验程序功能与结构说明：1.数字IO实验，包含文件：IO.c：这是实验的主程序，包含了系统初始化，并完成控制交通灯按照所选择的不同模式输出显示。DSP28_GlobalVariableDefs.c：定义各模块的全局变量。DSP28_

13、SysCtrl.c：系统初始化函数。2812.cmd: 声明了系统的存储器配置与程序各段的连接关系。2812.gel：系统初始化。*.h：各个源文件的头文件。rts2800.l：库函数文件。2.程序流程图3.实验准备首先将F:盘DSP学生实验程序目录下的数字I/O实验交通灯实验的文件夹拷贝到F：盘根目录下的以自己名字所命名的文件夹。（3）打开SEED-DTK2812的电源。观察SEED-DTK_MBoard单元的5V，3.3V，15V，15V的电源指示灯以及SEED-DEC2812的电源指示灯D2是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源。4.实验步骤（1）打开CCS，进入CCS的操作环境；（

14、2）装入IO.pjt工程文件，添加2812.gel文件，打开IO.c文件，在草稿纸上编写主程序流程图，并完善主程序；（3）调试IO.c文件，调试无误后，修改TESTCOMMAND的宏定义即将每一种运行方式所对应宏定义的值直接赋值给TESTCOMMAND，即可改变运行方式；TESTCOMMAND是交通灯操作控制选项。可以为1、2、3、4、5这5个数。1为自动运行；2为夜间模式；3为交通灯东西通；4为交通灯南北通；5为禁行。（4）装载程序IO.out；（5）运行，观察。实验三 PWM输出实验1直流电机控制实验1.了解直流电机驱动的原理；2.了解PWM对直流电机的驱动原理；3.了解使用T1PWM_T

15、1CMP控制直流电机的实现过程。2.PWM产生的定时中断服务程序。1.PWM简介：TMS320F2812的事件管理器模块有EVA和EVB两个。每个管理器包括通用定时器（GP）、比较器、PWM单元、捕获单元以及正交编码脉冲电路（QEP）。EVA和EVB在功能上是完全相同的，只是在模块的外部接口和信号有所不同。F2812每个模块可以产生8路PWM，包括3对全比较单元产生的死区可编程PWM信号以及由通用定时器比较器产生的2路独立的PWM信号。由EV全比较单元产生的PWM有如下特点： 16位寄存器 可编程死区，最小死区宽度为一个CPU时钟周期 可直接改变PWM频率 每个PWM周期内或周期结束后都可以改

16、变PWM脉宽，最小脉宽和调整最小量都是一个CPU时钟周期 外部可屏蔽的功率和驱动保护 脉冲生成电路可以用来产生可编程的不对称、对称以及8个空间矢量的PWM波形 自动装载比较和周期寄存器减少CPU开销 PDPINTx可直接屏蔽PWM输出EV 比较单元PWM的电路功能框图如下（以EVA为例，EVB相同）：由图可知比较单元的PWM有以下功能单元： 非对称/对称波形发生器 可编程死区单元（DBU） 输出逻辑 空间矢量（SV）PWM状态机通过几部分的配合工作实现PWM全部功能。软件设置上是通过对以下寄存器的设置来实现： T1/3CON -定时器控制器 COMCONA/B -比较控制器寄存器 ACTRA/

17、B -比较方式控制寄存器 DBTCONA/B -死区设置寄存器2.直流电机控制：（1） 直流电机的驱动：上图是直流电机翻译/驱动的典型电路的一个变种，采用这种电路不但能够完成直流电机驱动的动作，而且可以避免典型H桥电路潜在的短路危险。针对SEED-DEC中直流电机系统动作要求和电机的特点，电机驱动电路设计思路如下：1） 电机采用15V直流电源供电，串接503W电阻限流并分压；2路控制信号X、Y由SEED-DTK_MBoard提供，信号为CMOS标准电平；2） 使用达灵顿管TIP31C代替BD679作为电机驱动开关，基级串接100电阻；3） 使用快速二极管1N4007完成保护功能，以免电机换向时

18、烧毁电机；4） 电机电源/地之间跨接电容，电机地与数字地之间采用磁珠连接共地；（2）直流电机的驱动接口本实验箱通过控制EVA的T1PWM_T1CMP与T2PWM_T2CMP引脚实现对直流电机的控制。四、实验程序功能与结构说明:1.直流电机实验，包含文件：MOTOR.c：实验主程序，包含了系统初始化，直流电机控制，机调速等；DSP28_EV.c：包含了事件管理器初始化。DSP28_DefaultIsr.c：包含了异步串口接收中断服务程序。各个外设备全局变量定义。DSP28_PieCtrl.c：PIE中断初始化。DSP28_PieVect.c： PIE中断矢量表初始化。系统初始化各个源文件的头文件

19、库函数文件2.程序流程图 盘DSP学生实验程序目录下的DC_Motor的文件夹拷贝到F：观察SEED-DTK_MBoard单元的5V，3.3V，15V，15V的电源指示灯以及SEED_DEC2812的电源指示灯D2是否均亮；（2）装入dcmotor.pjt工程文件，添加2812.gel文件，打开dcmotor.c文件，在草稿纸上编写主程序流程图，并完善主程序；（3）调试dcmotor.c文件，调试无误后，装载程序dcmotor.out；（4）运行程序，观察实验箱上电机的运行状态。递交报告格式题目三号黑体班级，学号（小四）作者姓名（小四）1 前 言（小四黑）前言叙述论题的背景，内容包括为什么要做这件事，目前了解到的资料中别人是如何做与本问题相关的研究的。2 研究的原理描述或推导所用理论的原理，作者对运用的原理有何改进。全文书写规范，无错别字，语句通顺，有哲理。在2000字左右，A4纸3张左右，插图不能太大。3 原理的应用仿真采用什么被控对象，对对象的模型的来源与结构进行描述。系统仿真的实现，遇到的问题，采用什么方法解决；仿真的结果。4 结论本研究的收获，研究的意义，研究的应用，原理与技术的今后发展。5 参考文献（5篇以上） 按“作者，文献名，出处（期刊名、书名），出版时间”顺序排列。