DSP C语言实验.doc

实验一 CCS使用1如何建立和测试一个工程。 建立和测试一个工程的步骤如下：（1）打开CCS Setup软件，选择目标芯片型号、仿真类型、存储模式等，并将其添加到系统，保存退出后软件将自动打开CCS软件。（2）打开CCS软件后，选择projectNew选项卡。（3）在弹出的对话框中选择工程合适的位置。注意：路径中不要有中文。然后输入工程的名字。（4）点击finish，然后点击工程名前面的加号，打开CCS选择File，点击New下的Source File命令。(5)将工程中的源程序文件（firstdsp.c文件）和链接命令文件（firstdsp.cmd文件）复制到上一步CCS 自动创建的以工程名为名字的文件夹中，将库文件（rts.lib文件）添加到该文件夹中，最后将上述各文件在中分别添加到工程下各类型的文件夹中。（6）在CCS界面中右击工程名选择“Build Options”进行编译选项设置，在Linker标签的Libraries选项中输入所要包含的库文件，在Basic选项中输入合适的堆栈值（实验中为400）。（7）建立工程后，选择“Project”菜单下的“Rebuild all”命令，在CCS下方的Build窗口会显示编译链接信息，若没错误将产生一个.out的输出文件。（8）选择“File”菜单下的“Load Program”命令进行加载上一步产生的程序输出文件（.out文件）。（9）加载程序后，点击CCS左侧的“RUN”快捷按钮进行程序的软件仿真，并全速运行所加载的程序，通过观察窗口（memory、watch windows观察变量、registers、graph）验证实验结果。2建立工程需要的文件清单及每个文件的作用。 建立工程总共需要3个文件：（1）rts.lib：c语言标准支持库，用于程序调用。（2）firstdsp.c：c语言主程序。（3）firstdsp.cmd：链接命令文件，用于定位内存，将块映射到存储器中。 3思考题rts.lib有何作用？其加载方法有几种？答：（1）运行支持库(run time support library): 它包括C编译器所支持的ANSI标准运行支持函数、编译器公用程序函数、浮点运算函数和C编译器支持的I/O函数。CCS中提供有rts库文件，并提供了对应的源程序文件rts.src。库文件包括标准的C/C+运行支持库函数，浮点运算程序，系统启动程序_c_int00 等。这些库中也包括由汇编实现的子程序，可以在汇编中调用，比如除法子程序 FD$DIV等。（2）rts.lib文件加载方法有两种：在CCS中右击将要加载库文件的工程名，选择“Build Options”进行编译选项设置，在Linker标签的Libraries选项中输入所要包含的库文件，即rts.lib。先将rts.lib复制到计算机硬盘的工程文件夹中，在CCS中右击将要加载库文件的工程下的Libraries文件夹进行添加库文件，即rts.lib。firstdsp.c：#include #include main() int a,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(sum is %dn,sum);while (1);乘加实验：#include struct addfloat x1,x2,x3,x4,x5,y;add1;/定义结构变量(可不同类型数据)double a5; /定义数组变量(同类型数据)double y,x;void main()add1.x1=3; /结构变量赋值add1.x2=3;add1.x3=2;add1.x4=2;add1.x5=2;a0=1; /数组变量赋值a1=2;a2=3;a3=4;a4=5;add1.y=add1.x1*a0+add1.x2*a1+add1.x3*a2+add1.x4*a3+add1.x5*a4;y=add1.y;x=exp(2);while(1);链接文件firstdsp.cmd： -w-stack 400h-heap 100-l rts.libMEMORYPAGE 0:VECT : o=80h,l=80hPRAM : o=100h,l=2f00hPAGE 1: DRAM : o=3000h,l=1000h SECTIONS.text : PRAM PAGE 0.data : PRAM PAGE 0.cinit : PRAM PAGE 0.cio: PRAM PAGE 0.switch : PRAM PAGE 0.const : DRAM PAGE 1.bss : DRAM PAGE 1.stack : DRAM PAGE 1.vectors: VECT PAGE 0 MEMORY和SECTIONS必须大写，origin和length小写 MEMORY是用来指明存储器的分配，PAGE 0是程序存储器，PAGE 1是数据存储器，origin是用来说明各种起始位置，length是用来指出长度。在上面的例子中VECT占用0080H-0100H空间PRAM 占用100H-2000H空间，DRAM占用2000H-3000空间。 SECTIONS是用来指明各段在存储器中那一块。在上面的例子中，.vectors段在VECT所在的空间。.text在PRAM的空间，.data段在PRAM空间，.stack段在STACKDRAM空间。实验2 基础实验一、实验目的1.掌握CCS3.3实验环境的使用；2.掌握用C语言编写DSP程序的方法。二、实验设备1.一台装有CCS3.3软件的计算机；2.DSP实验箱；3.DSP硬件仿真器。三、实验原理浮点数的表达和计算是进行数字信号处理的基本知识；产生正弦信号是数字信号处理中经常用到的运算；C语言是现代数字信号处理表达的基础语言和通用语言。写实现程序时需要注意两点：（1）浮点数的范围及存储格式；（2）DSP的C语言与ANSI C语言的区别。四、实验步骤1.打开CCS3.3 并熟悉其界面；2.在CCS3.3环境中建立本实验的工程，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP芯片中；3 把X0 , Y0 和Z0添加到Watch窗口中作为观察对象（选中变量名，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Add Watch Window”命令）；4 选择view-graph-time/frequency。 设置对话框中的参数: 其中“Start Address”设为“sin_value”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“100”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”， 设置好后观察信号序列的波形（sin函数，如图）；5 单击运行；6 观察三个变量从初始化到运算结束整个过程中的变化；观察正弦波形从初始化到运算结束整个过程中的变化；7 修改输入序列的长度或初始值，重复上述过程。5 实验注意事项1. 把代码载入硬件时注意操作顺序，要操作规范，以免烧坏硬件2. 只有添加了可视窗口才可以看到图形3. 读懂程序以后再按要求修改，才能完成要求4. 注意观察修改程序的图形变化与之前的比较6 实验程序主程序.c#include #include float sin_value100;float x0,y0,z0;void main() int i;for (i=0;i PRAM PAGE 0.data : PRAM PAGE 0.cinit : PRAM PAGE 0.cio: PRAM PAGE 0.switch : PRAM PAGE 0.const : DRAM PAGE 1.bss : DRAM PAGE 1.stack : DRAM PAGE 1.vectors: VECT PAGE 07 实验小结 通过本实验熟悉和使用CCS3.3实验环境，虽然还不是充分解读CCS3.3技巧，但有了这次自己动手，掌握其基本技巧。以前不知道用C语言编写DSP程序，如今通过解读程序，修改程序，完成实验。通过本次实践与理论相结合，更加透彻理解实验目的。实验 3: DSP 数据存取实验程序文件（memory.c）：main()int i;unsigned int *px; /定义指针变量 px，px代表地址值（unsigned int）unsigned int *py;unsigned int *pz;px=(unsigned int *)0x4080;/地址值(unsigned int *)0x4080赋给指针变量px。py=(unsigned int *)0x4100;for ( i=0,pz=px;i16;i+,pz+ ) /地址赋值，指针变量pz地址值增1，(*pz)=i; /i值赋给pz地址中for ( i=0,pz=py;i16;i+,pz+ )(*pz)=0x1234; /把数值0x1234赋给pz地址中for ( i=0;i PRAM PAGE 0.data : PRAM PAGE 0.cinit : PRAM PAGE 0.cio: PRAM PAGE 0.switch : PRAM PAGE 0.const : DRAM PAGE 1.bss : DRAM PAGE 1.stack : DRAM PAGE 1.vectors: VECT PAGE 0实验3 LED显示实验(I/O实验)原理：4个LED灯接在I/O地址3002H，4个LED灯分别接低4位的数据位上。程序：ioport unsigned int port3002;/ LED 宏定义#define LBDS port3002 void Delay(int nDelay); / 延时和移位子函数声明main() unsigned int uLED4=1,2,4,8;/ 控制字，逐位置1: 0001B 0010B 0100B 1000B int i;for(;)for ( i=0;i=0;i- )LBDS=uLEDi;/ 反向顺序送控制字Delay(64);/ 延时void Delay(int nDelay)int i,j,k;k=0;for ( i=0;inDelay;i+ )for ( j=0;j1024;j+ )k+;实验4 拨码开关实验(I/O输入实验)原理：4个LED灯接在I/O地址3002H，4个LED灯分别接低4位的数据位上。4个拨码开关接在I/O地址3003H，4个拨码开关分别接低4位的数据位上。程序：/ 为拨码开关和指示灯声明IO端口ioport unsigned int port3002,port3003;/ DIP & LED 宏定义#define DIP port3003#define LED port3002main()int i;for(;)i=DIP; / 取拨码开关状态i=i&0x0f; / 末4位有效LED=i; / 输出到LED实验5 外中断实验原理：每按下小键盘（不分那个键）均会向int2发生2次中断，按键次数显示在4个LED灯。port3002：连接LEDport8007： port3004：DSP管脚int2连接到port3004地址最低位。程序：#defineIMR *(int *)0x0 /*(int *)0x0:表示 数据空间地址(int *)0x0 中的数据#defineIFR*(int *)0x1#definePMST*(int *)0x1d#define REGISTERCLKMD (*(unsigned int *)0x58)ioport unsigned int port3002;ioport unsigned int port3004;外中断管脚int2连接到port3004，置0中断使能。ioport unsigned int port8007;#define LED port3002void interrupt xint2(void);unsigned int uWork,nCount;unsigned int nCountKey,nLS;main()nCount=0; 计数次数nCountKey=0;按键次数nLS=0x40;REGISTERCLKMD=0x1007;/ 设DSP主频改为两倍PLL时钟=32MHzasm(ssbxINTM);/ 关中断，进行关键设置时不许打扰port3004=0;/ 使能XINT2port8007=0xc8;液晶显示辅助控制uWork=PMST;/ 设置PMST寄存器PMST =uWork&0xff;/ 设置中断向量表起始地址=0080HIMR = 4;/ 使能XINT2IFR = 4;/ 清中断标志位asm(rsbxINTM);/ 开中断while ( 1 ); void interrupt xint2(void)/ XINT2中断服务程序nCount+; nCount%=256;/ 中断计数if ( nCount%2=1 )nCountKey+; nCountKey%=8;nLS=0x40;uWork=nCountKey|nLS;LED=uWork;/ 显示计数值 ;中断向量表= vectors.asm = .sect .vectors .ref _c_int00 ; C entry point .ref _xint2 .align 0x80 ; must be aligned on page boundaryRESET: ; reset vector BD _c_int00 ; branch to C entry point STM #200,SP ; stack size of 200nmi: RETE ; enable interrupts and return from one NOP NOP NOP ;NMI ; software interruptssint17 .space 4*16sint18 .space 4*16sint19 .space 4*16sint20 .space 4*16sint21 .space 4*16sint22 .space 4*16sint23 .space 4*16sint24 .space 4*16sint25 .space 4*16sint26 .space 4*16sint27 .space 4*16sint28 .space 4*16sint29 .space 4*16sint30 .space 4*16int0: RETE NOP NOP NOPint1: RETE NOP NOP NOPint2: B_xint2 NOP NOPtint: RETENOP NOP NOPrint0: RETE NOP NOP NOPxint0: RETE NOP NOP NOPrint1: RETE NOP NOP NOPxint1: RETE NOP NOP NOPint3: RETE NOP NOP NOP .end实验3 卷积与相关算法的程序设计与调试一、实验目的：1、学习如何用DSP C语言程序实现卷积与相关的计算。 2、学习用CCS调试程序的详细过程 3、学习如何设置断点二、实验步骤： 1. 设置Setup CCS为TMS320C5416软仿真方式2.建立一个新工程3.编辑源程序4.将文件添加到过程中5.设置工程选项6.编译与连接7.程序的运行与基本调试/* Program for convolve */#include int N1,N2;/*输入数组长度*/int n;/*输出数组长度*/int m,i,k;float x20;float h20;float y20;/*定义输出数组*/main() N1=10; /* x 长度*/ N2=10; /* h 长度*/ n=N1+N2-1; /* 输出 y 的长度*/ for(i=0;i20;i+) /* 初始化数组 */ xi=0; /*数组赋值*/ hi=0; yi=0; for(i=0;in;i+)/* 给x数组赋值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 */ if(iN1) xi=i; else xi=0; for(i=0;i=n;i+)/* 给h数组赋值1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 */ if(iN2) hi=1; else hi=0; for(i=0;in;i+) /* 计算卷积（循环卷积实现线卷积） */ for (k=0;kgraph-time/frequency。 设置对话框中的参数: 其中“Start Address”设为“x_re”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“64”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”（如图）， 设置好后观察输入信号序列的波形（单边指数函数，如图）； 同样方法观察经DFT变换后的输出序列“y_re”的波形，“Start Address”改为“y_re”，其余参数不变（如图）； 5 在Watch窗口中添加i, j, k, m, n, a, b ,c 等变量，在Debug菜单中先“Restart”然后 “Go main”， 单步运行程序（按F11），跟踪FFT算法的过程；（可以跳过程序开始部分对各个数组的赋值代码，方法是在雷德算法的第一行代码前设置断点，然后先单击运行，待程序停在该断点后再单步执行后面的代码，见下图。）6.修改N的值（应为2的整数次幂，如8，16，32等，最大不超过64），或者修改输入信号x的函数，如直流、正弦、三角等，观察程序运行结果。注意观察图形时，数据块大小要相应更改为当前N值。五实验注意事项1.把代码载入硬件时注意操作顺序，要操作规范，以免烧坏硬件2.只有添加了可视窗口才可以看到图形3.读懂程序以后再按要求修改，才能完成要求4.在掌握FFT的基础上，用c语言在dsp中产生不同的图形，完成实验目的5.要求要完全熟悉CCS3.3的环境，才能用语言在dsp中编程六实验程序（以64位为例）#include #include const float pi=3.1415926;int N=64;/* FFT点数 */float x_re64, x_im64; /* 输入信号序列 */float y_re64, y_im64;/* 输出频谱序列 */float w_re, w_im;/* 蝶形因子 */int m;/* 蝶形运算的级数,即Log2(N) */float t_re, t_im, v_re, v_im; /* 临时变量 */int j,i,k,f,n; int a, b, c;void main() /* 初始化数据空间 */for(i=0; i64; i+)x_rei=0;x_imi=0;/* 设定输入信号序列为单边指数函数 */* 考虑到实际衰减很快，因此可以忽略后