DSP技术及应用实验指导书.docx

1、DSP技术及应用实验指导书 D S P 技 术 及 应 用 实 验 指 导 书吴延海 吴冬梅 编西安科技大学通信学院2 0 0 6目 录第一章 DES320PPU介绍 1.1 功能特点 31.2 XDS510仿真调试器 31.3 对外的扩展接口 31.4 DES5402PP-U结构及功能 4第二章 DES320PPU驱动程序的安装 82.1 安装驱动程序setupcc54x 82.2 安装CCS下的硬仿真器驱动程序 9第三章 DSP实验内容 123.1 实验一 CCS开发环境练习 123.2 实验二 基本算术运算-定点加减法 153.3 实验三 基本算术运算-定点乘除法 183.4 实验四 用

2、定时器实现数字振荡器 213.5 实验五 FFT的实现 263.6 实验六 BSP串口操作 453.7 实验七 HPI接口操作实验 503.8 实验八 FIR滤波器 56附录 DES320PP-U实验系统资源一览 63附1.1 实验系统跳线说明 63附1.2 实验系统测试点说明 64附1.3 实验系统I/O接口说明 65附1.4 存储器映射一览表 65第一章 DES320PPU介绍1.1 功能特点 集成XDS510仿真调试器，无需外部JTAG仿真器便可完成所有DSP实验；全面支持C2000，C5000，C6000，VC33各个系列DSP，并全面兼容CCS 2.0，方便您调试自己的目标DSP系统

3、 多类型仿真/教学实验DSP平台，通过更换DSP子卡可满足不同需求，包括C2000系列、C5000系列、C6000系列的DSP子卡 在可换CPU架构上，提供多种扩展模块，包括USB1.1模块、视频模块、EDA实验模块、信号与系统实验模块等等，便于用户选购定制； 可学习深层次信号处理原理，如G.723编解码；定点DSP实现MP3解码；无线基带通信所涉及的卷积编码、Vitebi译码、自适应均衡；AM调制、LMS自适应滤波； 可完成语音频段范围的信号处理实验：使用TLC320AC01作为模拟接口（AIC）电路，提供A/D和D/A各1个通道（14 bit），最高采样率为25K Sa/s。 可作为函数发

4、生器产生方波、三角波、正弦波等常用实验信号，并能通过PC机作为示波器观察 预留128K字的静态存储器和32K字的EEPROM，方便完成各种代码装入（BOOTLOADER）实验。也可使该实验设备脱机独立运行。 外部主机（PC机）可以通过并口与DSP的HPI接口通讯，直接访问DSP片内存储器。也可通过HPI接口实现代码装入（BOOTLOADER）功能。 丰富的I/O外设，如汉字液晶显示屏，键盘，交通灯，数码管，UART异步串口等。 多种模拟信号接口，如麦克风和扬声器接口，普通模拟信号输入/输出接口，电话线接口等。 预留1个DSP多通道缓冲串口（McBSP），1组数据、地址以及控制总线等二次开发接口

5、，保留DSP各种状态显示以及设置开关，方便用户实验。 提供直流电机、步进电机驱动电路，方便完成各种电机驱动实验。 配套“十。五”规划教材，DSP技术的发展与应用，获2002年度教学成果奖，高教出版社。 适用于学习、科研、实验等各种场合1.2 XDS510仿真调试器DES320PP-U实验系统集成嵌入式JTAG控制电路，无需外部仿真器，直接通过计算机并口便可使用CCS等调试工具完成实验。同时该实验设备还提供并口型XDS510仿真器功能，全面支持C2000，C5000，C6000，VC33各个系列DSP，并全面兼容CCS 2.0，可调试用户自己的DSP系统。因此本实验系统同时具有EVM评估板和XD

6、S510仿真器等多种功能，真正实现一机多用。1.3 对外的扩展接口DES320PP-U实验系统提供了多种外部扩展接口，方便学生自己动手制作外围接口电路，增强该DSP实验设备的应用范围。外部扩展接口如下： 二次开发接口：为一组通用扩展总线，包括16条数据线、4条地址线、1条片选信号线、1条读写信号线、2条通用数字I/O。利用该扩展总线可以很方便的设计DSP扩展板卡，如高性能A/D或D/A等，充分锻炼学生的动手能力。 UART异步串口：利用该串口，DSP可以与PC机或其它外设交换数据。 PC机并口提供PC与DSP的HPI的连接。 DSP同步串口：TMS320VC5402的多通道缓冲串口1（McBS

7、P1）使用插座引出，方便与其它DSP设备连接。 分别提供一个独立的串口和8位并行数据接口与MCU相连，系统利用该接口完成键盘的输入和信息的显示。也可用于其它外部单片机的连接。1.4 DES5402PP-U结构及功能1. 模拟信号部分 DES5402PP-U使用AC01作为模拟接口，提供一路14bit A/D和D/A，最高采样速率25KHz。你可以短接JP12，将输入和输出相连，以便以后的实验。有关AC01的控制操作，请参阅配套CD-ROM中的PDF目录下的AC01的DATASHEET。 在CCS中装入配套CD-ROM中的fir5402目录中的des5402pp.out,并运行。你可以通过示波器

8、在模拟信号输出端（J3）观察到一个1KHz的方波。将程序Halt，在ccs_show的位置（在fir子程序中）上增加一个断点，然后打开图形显示窗口，显示从地址0x1800开始的128个点的16位有符号整数，这时你能看到输入的一个方波。再打开一个图形窗口，显示从地址0x1020开始的128点的16位有符号整数，这时你能看到一个滤波输出的正弦波信号。完成上述实验时，请短接JP12！ DES5402PP-U同时提供MIC（J12）和SPK（J13）接口。其中，扬声器接口电路（功放电路）始终与AC01的模拟输出相连，插上耳机或使用连线将J10与LS1连接，就可以从耳机或喇叭中听到声音。当使用麦克风时，

9、请将JP16短接，并将JP12开放。在配套CD-ROM的MIC5402目录中有演示程序，将MIC输入的信号直接从SPK输出。你可以使用电位器R50来调节输出声音的大小。麦克风请使用动圈式话筒。2. McBSPs1串行通信接口DES5402PP-U预留McBSPs1串口接口J16，其原理图参见图1-1：图1-1 McBSPs1串口连线其中，VC5402虽然提供了独立的收发时钟BCLKR和BLCKX，独立的帧同步FSR和FSX信号，而在DES5402PP-U板上，我们提供两个跳线JP13，JP14，可以将两个时钟和两个帧同步分别接到一起。有关McBSP的控制操作，请参阅配套CD-ROM中的PDF目

10、录下的TMS320C54x Volume 5 Enhanced Peripherals。3HPI接口 DES5402PP-U板上的HPI接口具有同PC机并口交换数据的能力。PC主机通过并口能访问DSP的片内16K存储器。在提供的CD-ROM光盘中的HPI5402目录中的5402pp.c是一个主机通过并口将代码写入DSP片内存储器，并实现HPI BOOTLOADER的例子。你可以直接运行HPI5402.EXE,主机将一段小小的代码（交替设置XF为0或1）写入DSP的0x2000开始的存储器中，然后启动DSP运行！你可以看到D3在闪烁。要使用HPI BOOTLOADER，请短接JP11，并放开JP

11、10（ENABLE HPI）。将JP11短接的目的是将DSP的HINT和INT2两引脚连接，以便完成HPI BOOTLOADER。有关DSP的HPI的控制操作，请参阅配套CD-ROM中的PDF目录下的TMS320C54x Volume 5 Enhanced Peripherals。4时钟配置 DES5402PP-U板的上电默认配置没有将DSP时钟设置到100M，而只有20M，即X2模式。你可以在CCS中通过0x58单元查看CLKMD寄存器的值（0x1007为PLL x 2）。若需要，你可以自己将PLL改为 x 10，以便DSP以100M全速运行。修改CLKMD的代码（注意，不能直接改写CLKM

12、D寄存器），请参考FIR滤波器程序。若DSP以100MHz全速运行，请将软件等待周期设置寄存器SWWSR（0x28）改为0x0a994，即所有空间都插入4个等待周期。注意，该设置不会影响DSP片内存储器的访问速度 ！5XDS510仿真器的使用要使用仿真器功能，首先将JP6短接，然后检查并口电缆是否与PC机的并口连接好。然后将提供的扁平电缆连接到JP15，另一头连接到你需要调试的目标系统上。请按提供的电缆所固定的方向连接该电缆线 ！接通DES5402PP-U的电源，安装适当的仿真器驱动程序，如你的目标系统使用C6711，你就得安装C6000的驱动程序，同时使用C6000的CCS！我们在CCS D

13、river目录下提供了C2000、VC33、C5000、C6000的各种驱动程序，请注意识别。6外部扩展总线的使用DES5402PP-U实验系统提供了一组通用外部DSP扩展总线，以便用户自己扩展包括A/D，D/A，FIFO等在内的I/O设备。其接口电路连接图如图1-2和图1-3所示。该扩展总线包括16跟数据线（D0-D15），4跟地址线（A0-A3），1跟预译码片选信号（GEL_CS），1跟读写信号（R/W），2跟通用数字IO（GEL_D3和GEL_D4）。该通用扩展总线占用DSP的I/O空间的0x0D000h-0x0D00Fh，而通用数字IO分别对应0x8000（I/O空间）的D3和D4比特

14、位。表1-1 0x8000地址段存储器配置情况JP5JP4D1备注EPROM在DATA空间的8000h110上电后默认配置EPROM在PROG空间的8000h0XX扩展数据SRAM在8000hX0X（同上）X11软件控制7外部扩展存储器 DES5402PP-U外部有两种存储器：SRAM和EPROM。其中，扩展存储器SRAM为64K字，地址范围为0x18000h-0x1ffffh(32K)和0x28000h-0x2ffffh（32K）；外部扩展数据SRAM为32K字，地址范围为0x8000-0x0ffffh。外部扩展EPROM占用地址为0x8000-0x0ffffh，大小为32K字。用户可以通过

15、JP5，JP4以及0x8000(IO空间)的D1比特位来确定哪个存储器被安排在地址0x8000-0x0ffffh，请参考表1-1。图1-2 外部扩展总线连接线路图（之一）8直流电机的控制DES5402PP-U实验系统配有一个小型直流电机，可以DSP编程完成直流电机的调速控制。其控制方法为：当向0x0e000h（VC5402的IO空间）的D0比特位写入1时，电机正向转动；当写入0时，电机反向转动。用户可以通过DO位1或0的持续时间控制电机的转速。注意，使用直流电机时，应该先接通电机的电源，方法如下：向IO空间的0x8000地址的D0比特位写入1。若要关闭电源，请写入0。当写入1或0时，你可以听到继电器动作的声音。图1-3 外部扩展总线连接线路图（之二）9步进电机的控制 DES5402PP-U实验系统还配有一个步进电机。IO空间的0x0f000h的D0，D1，D2，D3四个比特位分别对应步进电机的四相驱动端。依次向这四个比特位写入1，便可以控制步进的转动。10UART异步串口VC5402本身并未提供异步串口，所以DES5402PP-U使用TLC16C55