DSP技术实验指导书.doc

北京达盛 dsp cpu挂箱(2407) 2407dsp实验指导书实验一 ccs的使用及输出实验一、 实验目的1、 了解dsp开发系统的组成和结构；2、 熟悉dsp开发系统的连接；3、 熟悉dsp的开发界面；4、 熟悉lf2407系列的寻址系统；5、 熟悉常用lf2407系列指令的用法。二、 实验设备计算机，ccs 2.0版软件，dsp仿真器，dsp cpu挂箱。三、 实验步骤与内容1、 系统连接进行dsp实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：pci/usb/epp接口jtag接口计 算 机仿 真 器实验箱cpu板2、 上电复位 在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色指示灯”应点亮，否则dsp开发系统与计算机连接有问题。3、 运行ccs程序 待计算机启动成功后，实验箱220v电源置“on”，实验箱上电，启动ccs，此时仿真器上的“绿色指示灯”应点亮，并且ccs正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、jtag接口或ccs相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、jtag接口连接，或检查ccs相关设置是否正确。注：如在此出现问题，可能是系统没有正常复位或连接错误，应重新检查系统硬件并复 位；也可能是软件安装或设置有问题，应尝试调整软件系统设置，具体仿真器和仿真软件ccs的应用方法参见第三章。成功运行ccs程序后，首先应熟悉ccs的用户界面学会ccs环境下程序编写、调试、编译、装载，学习如何使用观察窗口等。4、 创建工程环境ccs提供工程文件来管理应用程序，所有有关的应用程序的信息保存在工程文件中。工程文件记录生成一个目标dsp程序和库程序需要的所有文件和运行库。它也包含了为编译，汇编，链接目标代码而配置的开关参数。在这部分，你将学习到如何创建工程文件，添加源程序文件和库文件到工程中，以及编辑源程序文件和编译连接生成目标代码。 1）创建新工程：执行project new命令，显示文件选择对话框。改变目录到*:ti myprojects，输入“exp01”做为工程文件名并保存。2）复制文件到工程文件夹，将*:.2407_prgnormalexp01_xf路径下的用户程序： xf.c 中断向量表程序：vectors.asm 链接命令文件：exp3_2407.cmd头文件：exp3_2407.h 复制到路径*:timyprojectsexp01下。 3）添加源程序文件：执行“project add fle to projects” 命令，打开添加文件对话框。反复使用这个命令，添加下文件到目录中（注意修改对话框下的文件类型）：（文件在*:.2407_prgnormalexp01_xf路径下） 用户程序： xf.c 中断向量表程序：vectors.asm 链接命令文件：exp3_2407.cmd 运行支持库：rts2xx.lib（路径：*:tic2400cgtoolslib） 4）执行“project scan all file dependences” 命令添加头文件。 5）改变工程设置：执行“project build options”命令，显示“build options”对话框。这个对话框用于配置编译器，汇编和链接器的选项。a：点击linker属性页；b：在autoniti model栏选择run time autoinitialization；c：选择“确定”修改并保存这个对话框。 5、编译工程：执行“project build”命令完成对工程的编译。 6、加载生成的可执行文件*.out执行“fileload program”，在对话框中选取工程路径下的“debug”路径下的xf.out，确定，退出对话框。7、执行程序，观察结果。四、修改样例程序，尝试dsp其他的指令。五、填写实验报告。六、样例程序实验操作说明 启动ccs 2.0，并加载“. exp01_xfxfdebugxf.out”； 加载完毕，单击“run”运行程序；实验结果：可见“cpu板”的指示灯led3以一定频率闪烁；单击“halt”暂停程序运行，则指示灯d3停止闪烁，如再单击“run”，则指示灯d3又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中project/open，打开“xf.pjt”，双击“source”，可查看源程序注意：试验程序均用c语言编写，可以如下操作，查看与c语言相对应的汇编语言。实验二 数据存储实验一、 实验目的1、 掌握tms320lf2407的程序空间的分配；2、 掌握tms320lf2407的数据空间的分配；3、 熟悉操作tms320lf2407数据空间的指令。二、 实验设备 计算机，ccs 2.0版软件，dsp仿真器，dsp cpu挂箱。三、 实验系统相关资源介绍本实验指导书是以tms320lf2407为例，介绍相关的内部和外部存储器资源。对于其他类型的cpu请参考查阅相关的数据手册。下面给出tms320lf2407的存储器分配表：对于数据存储空间而言，映射表相对固定。值得注意的是内部寄存器都映射到数据存储空间和io空间内。因此在编程应用时这些特定的空间不能作其他用途。对于程序存储空间而言，其映射表和cpu的工作模式有关。当mp/mc引脚为高电平时，cpu工作在微处理器模式，复位后程序从片外程序存储器的0x0000开始运行；当mp/mc引脚低电平时，cpu工作在为计算机模式，复位后程序从片内程序存储器的0x0000开始运行。由于片内程序空间为flash，故在用仿真器运行程序时多采用微处理器模式，即使用片外程序存储器。存储器试验主要帮助用户了解存储器的操作和dsp的内部双总线结构。并熟悉相关的指令代码和操作等。四、 实验步骤与内容1、 连接好dsp开发系统，运行ccs软件；2、创建工程环境ccs提供工程文件来管理应用程序，所有有关的应用程序的信息保存在工程文件中。工程文件记录生成一个目标dsp程序和库程序需要的所有文件和运行库。它也包含了为编译，汇编，链接目标代码而配置的开关参数。在这部分，你将学习到如何创建工程文件，添加源程序文件和库文件到工程中，以及编辑源程序文件和编译连接生成目标代码。 1）创建新工程：执行project new命令，显示文件选择对话框。改变目录到*:ti myprojects，输入“exp01”做为工程文件名并保存。2）复制文件到工程文件夹，将*:.2407_prgnormalexp01_xf路径下的用户程序： mem.c 中断向量表程序：vectors.asm 链接命令文件：exp3_2407.cmd头文件：exp3_2407.h 复制到路径*:timyprojectsexp01下。 3）添加源程序文件：执行“project add fle to projects” 命令，打开添加文件对话框。反复使用这个命令，添加下文件到目录中（注意修改对话框下的文件类型）：（文件在*:.2407_prgnormalexp01_xf路径下） 用户程序： mem.c 中断向量表程序：vectors.asm 链接命令文件：exp3_2407.cmd 运行支持库：rts2xx.lib（路径：*:tic2400cgtoolslib） 4）执行“project scan all file dependences” 命令添加头文件。 5）改变工程设置：执行“project build options”命令，显示“build options”对话框。这个对话框用于配置编译器，汇编和链接器的选项。a：点击linker属性页；b：在autoniti model栏选择run time autoinitialization； c：选择“确定”修改并保存这个对话框。 3、编译工程：执行“project build”命令完成对工程的编译，生成.out文件 4、加载生成的可执行文件*.out/执行“fileload program”，在对话框中选取工程路径下的“debug”路径下的xf.out，确定，退出对话框。 5、执行程序，观察结果。 6、在ccs的memory窗口中查找lf2407各个区段的数据存储器地址，在可以改变的数据地址随意改变其中内容； 7、在ccs中装载实验示范程序，单步执行程序，观察程序中写入和读出的数据存储地址的变化；五、样例程序实验操作说明启动ccs 2.0，并加载“. exp02_memmemdebugmem.out”，如下图， 用“view”下拉菜单中的“memory”查看内存单元；输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x0060h0x006fh单元的数值变化，输入地址0x0060h；查看0x0060h0x006fh单元的初始值，单击“run”运行程序，也可以“单步”运行程序； 单击“halt”暂停程序运行，程序停止后查看0x0060 0x006f单元的内容如下。关闭各窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中project/open，打开“mem.pjt”，双击“source”，可查看源程序。本实验说明： 本实验程序将对0x0060开始的8个地址空间，填写入0xaaaa的数值，然后读出，并存储到0x0068开始的8个地址空间。在ccs中可以观察data存储器空间地址0x00600x006f值的变化。注意：所有实验程序在加载后，运行，如现象不对，可以按下2407 cpu板上的复位按钮，使程序重新运行。实验三 i/o实验一、 实验目的1、 了解i/o口的扩展；掌握i/o口的操作方法；2、 熟悉port指令的用法；3、 了解数字量与模拟量的区别和联系。二、 实验设备计算机，ccs 2.0版软件，dsp仿真器，dsp cpu挂箱。三、 实验步骤与内容1、 运行ccs软件，装载示范程序，分别调整“数字输入输出单元”的开关k1k8，观察led7led14亮灭的变化，以及输入和输出状态是否一致。2、 样例程序实验操作说明启动ccs 2.0，并加载“. exp3_03_ioiodebugio.out”； 单击“run”运行程序； 任意调整k1k4开关，可以观察到对应的led7led14, 灯“亮”或“灭”；单击“halt”，暂停持续运行，开关将对灯失去控制；关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中project/open，打开“io.pjt”，双击“source”，可查看源程序。四、 实验说明实验中采用简单的一一映射关系来对i/o口进行验证，目的是使实验者能够对i/o 有一目了然的认识。在本实验中，提供的io空间分配如下：cpu的io空间：0x0004（低8位）：平推开关 input，只读0x0004 （低8位）：led output，只写实验四 定时器实验一、 实验目的1、 熟悉lf2407的定时器；2、 掌握lf2407定时器的控制方法；3、 学会使用定时器中断方式控制程序流程。二、 实验设备计算机，ccs 2.0版软件，dsp硬件仿真器，dsp cpu挂箱。三、 实验步骤和内容1、 运行ccs软件，调入样例程序，装载并运行；2、 定时器试验通过数字量输入输出单元的led1led8来显示；3、 例程序实验操作说明启动ccs 2.0，并加载“. exp04_timertimerdebugtimer.out”； 单击“run”运行，可观察到灯led7led14的奇数和偶数灯以大约1秒的时间间隔轮流点亮、熄灭；单击“halt”，暂停程序运行，led灯停止闪烁；单击“run”，运行程序，led灯又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中project/open，打开“timer.pjt”，双击“source”，可查看各源程序。四、实验说明lf2407的通用定时器功能强大，除了做通用定时使用，还可以配合事件管理器模块产生pwm波。可以被特定的状态位实现停止、重新启动、重设置或禁止，可以使用该定时器产生周期性的cpu中断。在本系统中，时钟频率为10mhz，设置相应寄存器，使得到每1/1000秒中断一次，通过累计1000次中断，就能产生1秒钟的定时。（1） 系统控制和状态寄存器1 scsr1(地址7018h )* scsr1=0x81fe;位14：clockout输出引脚选择，0-输出cpu时钟；1-输出wdclk位13,12：低功耗模式选择：00-进入idle1模式；01：进入idle2模式 1x-进入halt模式位11-9：锁相环时钟预定标选择：000-4倍频位7-2：功能模块使能：0：禁止；1：使能位0无效地址检测(2) 中断标志寄存器a(evaifra)(742fh)及屏蔽寄存器a(evaimra) (742ch)（3) 单个通用定时器控制寄存器txcon(x=1,2,3,4) txcon决定着定时器的操作模式 * t1con=0x164c;位12,11：计数模式选择：00-停止/保持；01-连续增/减计数；10-连续增计数；11-定向增/减计数。位10-8-输入时钟定标：110-x/64,即64预分频位7：保留位6：定时器使能，0-禁止；1-使能位5,4：时钟源选择：00-内部，01-外部；11-qep位3,2：定时器比较寄存器重载条件：00-计数器为0时重载；01-为0或等于周期寄存器时重载；10-立即重载；位1：定时器比较使能：0-禁止；1-使能t1per即t1pr定时时间=(t1pr+1)(1/4*10m)*64=(1cdh+1)(1/4*10m)*64=0.7ms实验五 外部引脚中断实验一、 实验目的1 掌握中断技术，学会对外部引脚中断的处理方法；2 掌握中断对程序流程的控制，理解dsp对中断的响应时序。二、 实验设备计算机，ccs 2.0版软件，dsp仿真器，dsp cpu挂箱，lf2407cpu 板卡。三、 实验步骤和内容 1、实验箱和cpu 板块设置：dsp cpu箱的拨码开关sw3.4 置on（片选cs0 有效）；j100 用短接帽短接， sw4.1置on，其余置off（bint0 分配给键盘中断）； sw5.1置on， sw5.2必须置off； s17全部置on； sw1和sw2全部置off；2407cpu板jump1的1、2 脚短接，jump2与jump3 的2、3脚短接，拨码开关s1 均拨上。 2、 低电平单脉冲触发dsp外部引脚xint1中断；该中断由“按键单元”产生。按一次按键，产生一个中断信号。中断信号通过“cpld单元”送给cpu的“int1”相连。 3、运行ccs软件，调入样例程序，装载并运行；4、每按一次按键，out0out3奇数灯和偶数灯的亮灭就变化一次；5、填写实验报告。6、样例程序实验操作说明启动ccs 2.0，并加载“.exp05_intdebuguser7279.out”；单击“run”运行程序，反复按按键，观察led7led14灯亮灭变化；单击“halt”暂停程序运行，反复按按键，观察led7led14灯亮灭不变化； 关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中project/open，打开“user7279.pjt”，双击“source”，可查看各源程序。四、实验说明dsp的int1中断设为下降沿触发。实验六 pwm波形产生实验一、 实验目的1 了解tms320lf24xx芯片的eva、evb的功能；2 理解eva、evb的工作原理；3 掌握eva、evb产生pwm波的方法；二、 实验设备计算机，ccs 2.0版软件，dsp仿真器，dsp cpu挂箱，示波器。三、 基础知识ti公司c2000系列的dsp器件都包括两个事件管理模块eva和evb，每个事件管理器模块包括通用定时器（gp）、比较单元、捕获单元以及正交编码脉冲电路。eva和evb的定时器，比较单元以及捕获单元的功能都相同，只是定时器和单元的名称不同。事件管理模块的功能框图如下（以evb为例）：对于tms320lf2407 dsp每个事件管理模块可同时产生多达8路的pwm波形输出。由3个带可编程死区控制的比较单元产生独立的3对，以及由gp定时器比较产生的2个独立的pwm输出。pwm的特性如下： 16位寄存器； 有从0到16s的可编程死区发生器控制pwm输出； 最小死区宽度为1个cpu时钟周期； 对pwm频率的变动可根据需要改变p