DSP十字路口交通灯论文.doc

十字路口交通灯的设计摘要：DSP数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。本次设计是基于DSP原理设计交通灯控制系统软硬件系统，利用发光二级管亮灭模拟交通信号，数码管显示倒计时时间，利用TMS320VC5402 DSP片上定时器定时产生时钟计数，设计模拟实际生活中十字路口交通灯。关键词：通信与信息系统；TMS320VC5402；交通灯控制；发光二极管；Abstract:SP digital signal processing ( Digital Signal Processing, referred to as DSP ) is a involves many disciplines and widely applied in many fields of the emerging discipline. Since the nineteen sixties, along with the computer and the rapid development of information technology, digital signal processing technology to emerge as the times require and gets a rapid development. Digital signal processing is through the use of a mathematical skills to perform the conversion or extraction of information, to deal with real signals, these signals by digital sequence. In the past 20 years, digital signal processing in telecommunications and other fields has been widely applied. The design is based on the principle of DSP design of traffic light control system software and hardware system, using led two Guan Liang and Simulation of traffic signal, digital tube display the countdown time, the use of TMS320VC5402DSP on-chip timer timer generates a clock counting, designed to simulate theactual life of traffic lights at the crossroads.翻译结果重试抱歉，系统响应超时，请稍后再试 支持中英、中日在线互译 支持网页翻译，在输入框输入网页地址即可 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看，使您体验更加流畅正文：根据DSP的硬件中断、定时器、I/O访问的原理。用定时器定时，用I/O口控制红绿黄灯的开关，用硬件外部中断模拟急救车的到达。有急救车到达时，两向为全红，以便让急救车通过。急救车通过后，交通灯恢复硬件中断前的状态。触发开关(红色按纽)为中断申请，表示有急救车通过。在实验箱上交通灯模块由高8位数据线控制：南北红灯D9、D11为高，南北黄灯D9、D11、D13、D15为高，南北绿灯D13、D15为高，东西红灯D8、D10为高，东西黄灯由D8、D10、D12、D14为高，东西绿灯D12、D14为高。1 设计流程图开始保护现场全部红灯延时10秒恢复现场结束图1.1 中断程序服务图图1.2 数码管显示流程图2设计原理本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。信号灯受芯片中输出高低电平的控制。当锁存器I/O口输出为高电平时，他所驱动的信号灯即发光二极管就会亮起来。定时模块采用硬件定时和软件定时相结合的方法，用DSP定时/计数器定时100ms，再用软件计时实现所需的定时。发光二极管模块由DSP控制发光二极管来实现。数码管显示模块由实验平台上的LED显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发生单元和DSP中断控制器组成。本次设计中东西南北路口的红灯均亮1秒，信号灯开始工作，东西红灯亮20秒，在东西红灯亮的同时，南北绿灯亮20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮的周期为2秒(亮1秒，灭1秒)。绿灯闪亮3次后灭，东西黄灯亮并维持4秒。到4秒时，东西黄灯灭，东西红灯亮，同时南北红灯灭，南北绿灯亮。东西红灯亮维持20秒，南北绿灯亮维持20秒，到20秒时，南北绿灯闪亮3次后灭，南北黄灯亮，并维持4秒。到4秒时，南北黄灯灭，南北红灯亮，同时东西红灯灭，东西绿灯亮。紧接着开始第二周期的动作，以后周而复始的循环。3 硬件的选择2.1主控制器的选择、采用TI公司DSP芯片TMS320VC5402。C5402采用改进的Harvanl处理结构，指令流水线操作。计算和处理速度很高，系统单指令周期可达到10ns。在片内提供16k的RAM用作程序和数据存储，其最大可扩展寻址空间为1M字节。C5402提供的McBSP串口和DAM数据传送方式极大地方便它在通信领域的应用和开发 2.2 电压转换芯片的选择由于TMS320VC5402的工作电压为3.3V，而外部存储器的工作电压为5V，用74LVC4245A完成3.3V到5V的电平转换。其功能是完成对芯片内部的Flash的编程工作，当程序在PC机上调试通过后，通过此接口就可以把程序完整地下载到Flash中去。2.3 锁存器的选择、本次设计通过主控制器产生时钟计数，并将锁存信号提供给锁存器，所以选择TTL带公共时钟复位的74LS273锁存器。是带有清除端的8D触发器，只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升沿锁存。 CPU 的ALE信号必须经过反相器反相之后才能与74LS273的控制端CLK 端相连。1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。.2.4 译码器的选择、选择常用的74LS138译码器，译码产生8种输出结果，进而控制数码管的显示。74LS138 为3 线8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（E3）为高电平，另两个选通端（E1)和/(E2)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。2.5 数码显示输出模块、 数码管显示采用了四位一体的数码管。其显示由DSP的高八位数据线控制位码显示，低八位数据线控制段码显示。其数据经过了74HC273锁存，图中锁存信号是LEDALE，清零信号是LEDCS，这两信号经过CPLD逻辑组合而来，逻辑功能描述如下：LEDALE=ios or not a15 or not a14 or a2 or a1 or a0;- DSP采用I/O方式访问数码管，所以DSP的控制线IS（此为IOS）和地址线组合来锁存送往数码管的数据，其地址C000h，LEDCS=rst;-DSP的复位RS（此写成RST）来对锁存器清零。本实验也是采用CPLD（EPM7128）给DSP扩展了一个I/O口，来完成DSP对I/O口的访问。本实验是由DSP通过IO方式对数码管进行操作，即向数码管送数据，高8位数据线D8D15为数码管的段码，低8位数据线D0D7为数码管的位码，此I/O端口地址是C000h，该实验中要求熟练运用DSP的各种指令，能使显示数据出现左移或右移等。硬件原理图和I/O端口地址译码请参考1.1.7输入输出模块中的数码显示输出模块。图1.3 数码显示硬件图DSP的低八位数据线送往锁存器，然后由指示灯来显示。图中的LEDCS1是锁存器74HC273的清零信号，LEDCS2是锁存器的锁存信号，这两信号经过CPLD逻辑组合而来，逻辑功能描述如下：LEDCS1=rst;- DSP的复位RS（此写成RST）来对锁存器清零LEDCS2 VECSPAGE0 .text: PROGPAGE0 .data: DATAPAGE1 .stack: STACKPAGE1* FileName:ex8.asm * Description:急救车与交通灯实验 * Copyright(C) SanZhi Electronic, Author Zpin *.title ex8.global _c_int00.mmregsLED_ADDR.set5008hSTATUS0.set00hSTATUS1.set01hSTATUS2.set02hSTATUS3.set03hSTATUS4.set04hSTA2_PRE_0.set05hSTA2_PRE_1.set06hSTA4_PRE_0.set07hSTA4_PRE_1.set08hCURRENT_STA.set60h.data;东西、南北 红红 绿红 黄红 红绿 红黄 空红 绿红 红空 红绿;.word 0f00h,5a00h,5f00h,0a500h,0af00h,0a00h,5a00h,0500h,0a500h.word 0f000h,0a500h,0f500h,5a00h,0fa00h,0a000h,0a500h,5000h,05a00h;.word 0C300h,9600h,0D700h,6900h,0EB00h,08200h,9600h,04100h,06900hDELAY.macro sec_tenth;延时 sec_tenth/10 秒STM sec_tenth-1,AR5loop1?STM #09h,AR6loop0?STM #49999,AR7BANZ $,*AR7-BANZ loop0?,*AR6-BANZ loop1?,*AR5-.endm.sect .vectorsrst:B _c_int00NOPNOP.space 15*4*16int0:b bus_comeNOPNOPint1:nopnopnopnopint2:;b bus_come nop nopnopnop.space 13*4*16.text_c_int00LD #0h,DPSTM #3000h,SPSSBX INTMSSBX SXMSTM #07FFFh,SWWSR;IO总线外部等待时间14个周期STM #01h,2BhSTM #0h,CLKMD;20MHz工作tstBITF CLKMD,#1hBC tst,TCSTM #1087h,CLKMDRPT #0FFhNOPST #0FFFFh,IFRORM #0001h,IMRRSBX INTMLD #40h,DPLD STATUS0,TPORTW STATUS0,LED_ADDR;全部红灯DELAY #10;延时1秒circleLD STATUS1,T ;nop ;nop ;nop ;nopPORTW STATUS1,LED_ADDR;南北红灯、东西绿灯;nop ;nop ;nop ;nopDELAY #200;延时20秒STM #2h,BRC;nop ;nop ;nop ;nop RPTB flash1;nop ;nop ;nop ;nop LD STA2_PRE_0,T;nop ;nop ;nop ;nop PORTW STA2_PRE_0,LED_ADDR;nop ;nop ;nop ;nop DELAY #3LD STA2_PRE_1,T;nop ;nop ;nop ;nop PORTW STA2_PRE_1,LED_ADDR;nop ;nop ;nop ;nop DELAY #3flash1NOP;南北绿灯闪3次、东西红灯LD STATUS2,TPORTW STATUS2,LED_ADDR;南北黄灯、东西红灯DELAY #30;延时3秒 LD STATUS3,TPORTW STATUS3,LED_ADDR;南北红灯、东西绿灯DELAY #200;延时20秒STM #2h,BRCRPTB flash2LD STA4_PRE_0,TPORTW STA4_PRE_0,LED_ADDRDELAY #3LD STA4_PRE_1,TPORTW STA4_PRE_1,LED_ADDRDELAY #3;南北红灯、东西绿灯闪3次flash2NOPLD STATUS4,TPORTW STATUS4,LED_ADDR;南北红灯、东西黄灯DELAY #30;延时3秒 B circlebus_comePSHM AR5PSHM AR6PSHM AR7PORTW STATUS0,LED_ADDR;急救车来，全部红灯DELAY #100;延时10秒ST T,CURRENT_STAPORTW CURRENT_STA,LED_ADDR;恢复现场POP