DSP原理及应用的实验教学.ppt

DSP原理及应用的实验教学 电子信息工程专业 课程回顾 TMS30C54x原理及应用 TMS320C54x数字信号处理器硬件结构TMS320C54x的数据寻址方式TMS320C54x汇编指令系统TMS320C54x软件开发CCS集成开发环境汇编语言程序设计TMS320C54x片内外设及应用实例 TMS320C54x的数据寻址方式 立即寻址绝对寻址累加器寻址直接寻址间接寻址存储器映象寄存器寻址堆栈寻址 寻址指令中用到的缩写符号及其含义 TMS320C54x汇编指令系统 TMS320C54x的指令表示方法C54x的助记符指令是由操作码和操作数两部分组成 LD 0FFh A 将立即数0FFH传送至A 操作码 源操作数 目的操作数 注释 TMS320C54x软件开发 软件开发过程及开发工具公共目标文件格式常用汇编伪指令链接器命令文件的编写与使用 公共目标文件格式 COFF文件的基本单元 段段 sections 在存储器映象中占据连续空间的一个代码或数据块目标文件中的每一个段都是相互独立的段的分类缺省段 text data bss自定义段 sect usect已初始化段 text data sect伪指令创建的段未初始化段 bss usect伪指令创建的段 链接器命令文件的编写与使用 MEMORY伪指令及其使用SECTIONS伪指令及其使用 MEMORY伪指令及其使用 MEMORY伪指令定义目标存储器的模型MEMORY PAGE0 name1 attr origin constant length constant PAGEn namen attr origin constant length constant 存储器空间页面 最多255PAGE0 程序存储器PAGE1 数据存储器 存储器区间 属性R 读 W 写 X 可执行 I 可初始化 起始地址 org o 长度 len l SECTIONS伪指令及其使用 SECTIONS伪指令指定段在存储器中存放的位置SECTIONS name property property property name property property property name property property property 段名 属性 LoadallocationLoad allocationAllocation allocation CCS集成开发环境 图6 1 CCS2 C5000 和 SetupCCS2 C5000 快捷图标 并口调试管理器 CCS运行主窗口 静态图形显示窗口 汇编语言程序设计 程序流程控制数据块传送定点数的基本算术运算长字运算和并行运算FIR滤波器的DSP实现IIR数字滤波器的DSP实现FFT运算的DSP实现 例 FIR滤波器的DSP实现 单数据存储器 Smem 操作数间接寻址类型基本增1减1加偏移量变址循环倒序 3 5 1单操作数寻址 循环寻址 用于卷积 FIR等算法 管理循环缓冲区 滑动窗口 循环缓冲区大小寄存器BK MMR 19H 循环缓冲区有效基地址EFB循环缓冲区尾地址EOB循环缓冲区INDEX循环缓冲区边界条件 EFB 低N位为0 2N BK例如 BK 7 N 3 2N 8 EFB xxxxxxxxxxxxx000STM 7 BK 3 5 1单操作数寻址 EFB EOB INDEX 数据存储器 BK ARx If0 index stepBKindex index step BKelseifindex step 0index index step BK 单数据存储器操作数 Smem 间接寻址类型 增1减1 变址 倒序 倒序 循环 Smem 基本 加偏移量 循环 循环 7 5FIR滤波器的DSP实现 7 5 1线性缓冲区法7 5 2循环缓冲区法7 5 3系数对称FIR滤波器的DSP实现 7 5FIR滤波器的DSP实现 FIR滤波器设N阶FIR滤波器的系数为h 0 h 1 h N 1 X n 表示滤波器在n时刻的输入 则n时刻的输出为 其对应的滤波器传递函数为 7 5FIR滤波器的DSP实现 横截型 直接型或卷积型 FIR数字滤波器的结构图 7 5 2循环缓冲区法 对于N阶FIR滤波器 在数据存储区开辟一个具有N个单元的循环缓冲区循环缓冲区中存放最新的N个输入样本值每次输入新的样本时 新的样本将覆盖最早的数据 其他数据则不需要移动 7 5 2循环缓冲区法 FIR滤波器循环缓冲区存储器图 first second third 例7 12用循环缓冲区和双操作数寻址方法编写实现FIR滤波的程序 P141 1 FIR滤波器设计低通滤波器通带边界频率为1500Hz通带波纹小于1dB阻带边界频率为2000Hz阻带衰减大于40dB采样频率为8000Hz 采用MATLAB滤波器阶数N 17滤波器系统b0 b16 h i i 0 16 bi i 0 16 Q15 MEMORY PAGE0 ROM1 RIX ORIGIN 0080H LENGTH 100HPAGE1 INTRAM1 RW ORIGIN 2400H LENGTH 0200HINTRAM2 RW ORIGIN 2600H LENGTH 0100HINTRAM3 RW ORIGIN 2700H LENGTH 0100HB2B RW ORIGIN 0070H LENGTH 10H SECTIONS text ROM1PAGE0 data INTRAM1PAGE1FIR COFF INTRAM2PAGE1FIR BFR INTRAM3PAGE1 stack B2BPAGE1 3 编写FIR数字滤波器的汇编源程序和链接命令文件 0080H 0H 0180H PAGE0 FFFFH 2400H 0H 2500H 2600H FFFFH PAGE1 ROM1 INTRAM1 DARAM2 text COFF FIR data 512 2700H 2800H INTRAM2 INTRAM3 FIR COEF N FIR BFR N INPUT 2400H OUTPUT 2500H COEFTAB 2600H DATABUF 2700H COFF FIR AR7 OUTBUF P AR5 COFF P AR6 INBUF P AR4 DATA P 70H 80H stack 10H B2B 4 关键代码 STM DATABUF N 1 DATA P 数据循环缓冲区指针指向x n N 1 STM COEFTAB COEF P FIR TASK STM INPUT INBUF P 输入数据指针指向输入数据STM KS 1 BRCRPTBDLOOP 1STM N BK FIR循环缓冲区大小LD INBUF P A 装载输入数据FIR FILTER FIR滤波运算STLA DATA P 用最新的样本值替代最旧的样本值RPTZA N 1MAC DATA P 0 COEF P 0 ASTHA OUTBUF P LOOP 4 调试 输入信号的时域波形 输入信号的频谱图 输出信号时域波形 输出信号频谱图 实验课内容简介 实验参考资料 电子资料 电子文档 SZDSP 型开发实验平台54X doc 电子资料 说明书 电子资料 DEVELOPMENTDATA 5000资料 TMS320C54xDSP参考 MnemonicInstructionSet pdf 实验平台 SZDSP 型开发实验平台54X 高速或者高精度A D D A板同步串行口语音芯片TLC320AD50I O扩展电路语音电路CPLD FPGA电路单片机管理单元拨码功能选择电路键盘 液晶屏电路数码 发光二极管显示电路 基础实验 实验14学时CCS集成开发环境实验指令系统实验汇编语言程序设计实验实验24学时基本算术运算实验 16位定点加 减 乘 除FIR数字滤波器实验 例 FIR数字滤波器实验 横截型 直接型或卷积型 FIR数字滤波器的结构图 DSP课群课程设计 六类实验 算术运算类数字信号处理理论类片上外设类接口类调试工具类综合类 例 语音处理实验 课程设计实验 横截型 直接型或卷积型 FIR数字滤波器的结构图 实验安排 实验安排 基础实验 DSP基础实验程序 rar课程设计类实验 5402lichengIO实验b1io数码显示实验b2shuma定时器实验b4ds交通灯实验b6jt同步串口b3tongbu语音录 放实验a12lf语音处理综合实验szSpeechFIR 打开实验箱 IO实验b1io 实验原理本程序主要是实现将数据往一个I O端口送 从而显示一种状态 来验证DSP对I O口的访问 DSP直接编程 往发光二极管送数 运用PORTW指令 观察发光二极管的变化 从而完成基本的I O实验 实验程序框图 源程序 title ex9 title伪指令 双引号括起来的源程序名 伪指令小写 global c int00 global伪指令 将变量 c int00说明为外部符号 mmregs 将TMS320各寄存器名定义为全局符号 这样就可以直接引用寄存器 mmregs定义存储器映射寄存器的符号名称 FG ADDR set1002H set伪指令 将一个值分配给一个符号 1002HI O口地址定义 DATA set60h ramdata 源程序 sect vectors sect定义初始化命名段 段名必须用双引号括起 建立包含代码和数据的自定义断 vectors 定义向量表 紧跟其后的是复位向量和中断向量 reset B c int00 B无条件跳转指令 将变量 c int00说明为外部变量 程序入口地址1000 NOP 空指令 等待一个机器周期 NOP space31 4 16 space伪指令 在当前段内保留一个指定数目的位数 并用0填充 保留31 4个字单元 DELAY macro 源程序 text text段是源程序正文 经汇编后 紧跟 text后的是可执行程序代码 c int00 LD 0h DP LD装入指令 设置数据页指针 DP 0H 则数据存储器地址为0000H 007FH STM 3000h SP STM存储指令 把累加器的低端存放到存储器映射寄存器中 SP设置堆栈指针RSBXINTM RSBX清除指令 INTM中断方式位 0 允许可屏蔽中断 INTM中断方式位 1 禁止可屏蔽中断 STM 07FFFh SWWSR SWWSR可编程软件等待状态寄存器 作用 高速内存与慢速外设的协调连接 提供一个方便的接口 SSBXXF SSBX置位指令 XF外部标志输出引脚 1 主要用于程序向外设传输标志信息 源程序ST 1007h CLKMD ST存储指令 16bit长立即数 工作在20MHzRPT 0FFh RPT循环指令 把循环次数0FFH装入循环计数器 RC NOPSTM 0ffffh IFR IFR中断标志寄存器 把IFR每位写1的用途 就是清除所有被挂起的中断 ORM 000h IMR IMR中断屏蔽寄存器