DSP原理与应用实验报告.docx

1、DSP原理与应用实验报告DSP原理与应用实验报告DSP原理与应用实验报告姓名：学号：班级：学院：指导教师：实验一 代数汇编指令基础实验一、实验目的： 1.通过调试目标代码，掌握指令的功能，熟悉指令; 2.通过指令的熟悉，能够指令应用于实际项目中。二、实验原理： Ti公司的代数汇编指令。三、实验程序： .title算术指令综合实验 .mmregs .sect .vect .copy vectors.asm .text _Start: ; AR7=#767 ; A=#38CAH ; DP=#08AH ; RSA=#0123H; DP=#188H ; ASM=#0AH AR7=A MMR(*AR7+

2、)=#1234H DP=#04H A=#9876H AR6=#230H *AR6+=#9ACDH ARP=#6 ; IF(BLEQ)*AR3- =HI(B)ASM A=#0F98DH IF(AGT)*AR2+ =BRC IF(ALT)*AR3- =T B=#0125CH IF(BGEQ)*AR2+ =BRC CMPS(A,*AR4-) CMPS(B,*AR2+) ; B=20 DP=#40 A=#1234H 22=A A=A+9AH 25=A AR3=#0236H *AR3=#0F775H AR5=#024AH *AR5=#09ACDHNEXT: NOP A=#9ABCH *AR5+ =A A

3、=A+#1000H A=A+#08ADEH SXM=0 A=#07AB8H16 A=A+#04ADEH A=A-#08ADEH16 SXM=1 B=#0FF7CH A=#0889AH A=A-#09ACDH16 B=A-*AR5- C=1 B=B-AASM *AR5=A C16=0 A=DBL(*AR5-)-A B=B-*AR3+ A=B+*AR5+16 A=A-BASM B=*AR3+16-*AR4-16 A=A+*AR412 B=A+*AR5-12 A=B-#06789H16 B=B+*AR7+0B+CARRY A=A-*AR2-BORROW SUBC(25,A) A=A-UNS(*AR7

4、+) T=#9ACDH B=DADST(*AR4,T) A=DADST(*AR7,T) C16=1 A=A+DBL(*AR5+) A=A-DBL(*AR5-) T=#7654H C16=0 A=DADST(*AR5+,T) C16=1 A=DSADT(*AR5-,T) A=DBL(*AR5+)-A *AR3+ =HI(B) |B=A+*AR5+0%16 *AR4- =HI(A)|A=*AR3-16-B GOTO NEXT ; SXM=0 A=#89ABH A=A+#4567H16 *AR3=#9999H A=A&*AR3- B=#8897H B=B+#079ADH16 A=A|B-12 A=#

5、8897H A=A+#079ADH16 A=B#0567DH12 DP=#04 7AH=7AH�ACD6H.end四、实验步骤： 1、输入以上程序，并进行编译； 2、打开code Explore，并把编译好的程序装载，并进行调试 3、逐步调试，并观察各种特殊寄存器的值和预期值是否对应，着重了解各种寻址的特点，及相对应的指令。五、实验心得 第一次实验并没有掌握程序的操作方法以及对于程序的不理解，导致操作不熟练，而且程序错误较多，花费了大量的时间在程序的纠错和调试上。实验二 DSP FIR 低通滤波器一、实验目的 1、通过实验程序理解DSP程序的编写。 2、掌握CIC-500系统的A/D转化，

6、串口通信的编程。 3、掌握FIR低通滤波器在DSP中的具体实现，进一步了解各种寻址方式的实际应用。二、 实验原理 FIR滤波器的主要操作控制为 设计一个低通滤波器，条件如下： 1、采样频率为9.26KHZ，系统工作频率为10MHZ。 2、截至频率为Flpc为1KHZ。 3、输入信号为14位带符号数值。 4、共取80阶点作运算。 滤波器设计好后的系数放在lp_coeff.asm文件内其他文件应拷贝到同 一文件夹下。 三、FIR设计方法 1、数字滤波器设计步骤 数字滤波器的实质是一个离散的多项式表达式，通过这个表达式来满足 一定的需求。因此数字滤波器的设计步骤如下：A、了解滤波器的技术要求B、实现

7、系数计算C、实现，即把传函转换为合适的滤波器网络或结构 D、有限字长效应分析，主要考虑滤波器系数、输入数据量化和固定字 长对滤波器性能的影响E、工程实现2、滤波器的技术指标：峰值通带偏差：阻带偏差:通带边缘频率:阻带边缘频率 3、用窗口法设计滤波器的步骤第一步：指定理想的或期望的滤波器频率响应;第二步：通过傅立叶反变换求期望的滤波器的冲击响应，第三步：选择一个满足通带或衰减指标的窗函数，然后利用滤波器长度与过渡带宽之间的关系确定滤波器的系数数目。第四步：对于选取的窗函数求w(n)的值，并且将的值与w(n)相乘求得实际的FIR系数h(n)。 4、标准频率选择性滤波器的理想冲击响应总结滤波器类型低

8、通高通-1-带通-带阻-1-+5、常用窗函数及重要特征总结。窗函数名归一化过渡带宽（HZ）通带波纹（dB）相对于旁瓣的主瓣（dB）阻带衰减（dB）窗函数表达式矩形窗0.9/N0.761413211Hanning窗3.1/N0.05463144Hamming窗3.3/N0.01944153布莱克曼5.5/N2.93/N0.00170.0274577550凯塞4.32/N5.71/N0.002750.0002757090四、随机数产生方法 实验程序范例 .title low pass filter .mmregs .width 80 .length 55 ;.setsect .text,0x180

9、0,0 ; these assembler directives specify ;.setsect .data,0x0200,1 ; the absolute addresses of different ;.setsect vectors,0x0180,0 ; sections of code .sect vectors ; interrupt vector table resides at .copy lp_vecs.asm ; location 0x0180 .dataseed .word 07e6dh ; seed for random variabletemp .word 0XN

10、.word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; 80 data locations for 80XN1 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; stage delay line.XN2 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN3 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN4 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN5 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN6 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN7 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XNLAST .word 0

11、;OUTPUT .word 0 ; extra word for the bit bucket .text .copy lp_coeff.asm .copy lp_ac01.asmstart: intm = 1 ; disable all interrupts dcall AC01INIT ; initialize Analog interface. DP = #0 nop pmst = #01a0h ; Interrupt pointer maps vectors to page #3 (3*128=180h) sp = #0ffah ; stack pointer located in C

12、ommunications Kernal imr = #240h ; unmask TDM RINT and HPIINT(host port interface) intm = 0 ; enable all interruptsWAIT: goto WAIT ; wait for receive interrupt. receive: DP = #seed ; This sets Data Memory Page Pointer ; to page XN, which is defined ; earlier in the program. ;- random noise Generator

13、 (P-5cs Modulator)- a = seed 1 a = seed a temp = a 2 a = temp a a = #8000h & a a = a + seed 16 seed = hi(a) 1 a = seed 11 a = a & #0fffch 15 repeat(#12) a = a C -1 ;- get sample and run through lowpass filter - b = DRR1 ; LOAD ACCUMULATOR WITH WORD ; RECEIVED FROM AIC! XN = A 0 ; STORE THE VALUE OF

14、RECEIVED ; WORD TO VARIABLE XN! AR0 = #XNLAST ; LOAD AR0 WITH ADDRESS OF LAST ; DELAY ELEMENT! A = #0 ; ZERO ACCUMULATOR A! repeat(#79) ; Repeat next instructions 80 times. macd(*AR0-,h0,A) ; Compute FIR output. OUTPUT = hi(A) 0 ; Store the filtered input into ; variable OUTPUT. A = OUTPUT Accumulat

15、or A A = #0FFFCh & A ; TWO LSBs MUST BE ZERO FOR AIC! DXR1 = A ; SEND TO TRANSMIT REGISTER! return_enable ; Enable interrupts and return ; from interrupt.transmit: return_enable ; Enable interrupts and return ; from interrupt. .end四、实验步骤 1、连接CIC-500 DSP发展实验系统 2、载入程序，从J2端输入音乐，运行一段时间后暂停，观察实验结果。 3、观察不同

16、频宽的音乐，把结果进行比较。五、实验心得 通过实验了解到了DSP程序的编写和A/D转化，以及串口通信的编程，进一步了解了各种寻址方式的实际应用，依据上次实验的经验，这次的操作过程更为熟练。实验三 FFT算法的实现 、实验目的 1. 掌握FFT算法。 2、进一步掌握FFT的DSP编程。 3、指出FFT算法中的各种寻址方式，结合算法掌握寻址方式的使用技巧。 4、 认真分析各功能模块的具体功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来。二、 实验原理 实验原理依据课堂所授的蝶形变换 设计1024个点的FFT变换，输入数据放在in.dat文件里面。在输入实验的时候把bit_rev.asm、 fft.asm unp

17、ack.asm、power.asm拷贝至同一个目录下实验主程序： .width 80 .length 55 .titleReal Fast Fourier Transfrom .mmregs .copyvectors.asm .copyinitrfft.asm .textstart: SP =#BOS DP =#0 OVM=#0 FRCT=#1 ASM=#0 CALL bit_rev CALL fft CALL unpack CALL powerhangloose: NOP goto hangloose .copybit_rev.asm .copyfft.asm .copyunpack.asm

18、 .copypower.asm .end三、实验步骤： 1、认真阅读四个子程序，理解四个子程序的作用 2、认真进行调试，通过时域频域图对比算法的精度 3、认真思考，改进算法。四、实验心得掌握FFT算法，以及相关的FFT的DSP编程。认真分析各功能模块的具体功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来，通过实验能够了解到FFT算法的一些简单的应用以及算法的运算准则。 实验七 设计PID控制器或设计矩阵乘法程序 实验目的 1、根据以前做实验的所培养的经验，写出PID控制器或矩阵乘法程序 二、实验原理 1、PID控制原理 2、矩阵乘法原理 3、矩阵乘法程序 main.asm .width 80 .length

19、 55 .title矩阵乘法 .mmregs .copyvectors.asm .dataXN .word 1,4,7,2,5,8,3,6,9,1,2,3,4,5,6,7 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0YN .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,1,3,2,4,4,2 .textstart: ar3=#XN ar4=#YN ar5=#(YN+17) sp=#07ffh bk=#9 call mulx1 call mulx1 call mulx1 call mulx1wait: nop goto waitmulx1: call mulad

20、3 ar0=#4 mar(*ar3-0) call mulad3 ar0=#4 mar(*ar3-0) call mulad3 ar0=#4 mar(*ar3-0) call mulad3 return_enable nopmulad3: a=#0 ar0=#1 repeat(#2) a=a+ *ar3+* *ar4+0% *ar5+ =a nop return_enable .end 三、实验步骤 1、首先自己参考前三个程序，设计自己的程序。 2、编译自己的程序，挑出错误，生成目标文件。 3、加载程序，査询数据存储器的内容验证程序是否正确。四、实验心得 在这几次的实验之后，我对书本上的相关知识有了更深的体会，在最后一个实验操作过程中，矩阵乘法的设计很有难度的，需要我们在充分了解矩阵乘法知识的基础上才能转换成我们所要的4*4矩阵，在多次修改，调试后实验才取得了成功。，