DSP交通灯综合控制

DSP原理及应用课程设计信号灯综合控制大学电气信息工程职业电子信息工程上课学号分组成员指导教师2013年6月目录1简介32课程设计的目标42.1课程设计的背景42.2设计要求42.3设计理念简介42.4交通灯控制要求52.5交通灯模拟52.6计时62.7紧急情况62.8编程63DSP计时器算法原理83.1CPU计时器的原理83.2CPU定时寄存器原理84系统编程94.1流程图94.2考试程序10经验5 21引言1随着计算机和信息技术的快速发展，数字信号处理技术得到了迅速发展。数字签名处理(DSP)是涵盖许多领域和规程的新领域。数字信号处理通过数字信号处理器处理实际信号的方法表示为数字序列。数字信号处理在过去的20多年里在通信领域得到了非常广泛的应用。该设计基于DSP实现了交通灯控制，通过使用准直发光二级管模拟交通信号，向准直数码管显示倒计时时间，并在准直TMS320VC5416DSP片上用计时器生成时钟数，模拟现实生活中的交叉口信号灯。关键字：DSP TMS 320 VC 5416信号灯；发光二极管晶体；2课程设计的目标2.1课程设计的背景DSP是一种处理器芯片，类似于单芯片微型计算机，它将处理器的计算核心和特定外部设备集成到单个单片芯片中。与传统的单片机不同，DSP采用了特殊的总线结构和体系结构，在执行数字信号处理计算时性能更高。数字信号处理已经在通信、信号处理等领域得到了非常广泛的应用。十字路口的信号灯在我们日常生活中随处可见，能很好地保障繁忙的道路交通和人们的安全。但是，只知道交通灯由红、黄、绿三种颜色交替变化，控制人的交通，对路；对内部工作方式和硬件和软件的设计了解很少；因此，通过此次简单的道路信号灯控制系统硬件和软件设计，需要进一步研究交通灯的内部结构。最重要的是将所学DSP系统的组成和原理应用到交通灯设计中。通过DSP技术及应用课程设计，将学生掌握的DSP系统的组成和原理运用到具体的实际系统中，并加深对DSP系统的理解，是将本课程与实际问题联系起来的关键步骤。通过课程设计，学生可以分析和解决问题，使用所学的知识提高解决实际问题的能力，开发基本的、优秀的硬件和软件发射能力。2.2设计要求您可以使用c语言在CCS环境中编写信号灯集成控制程序，并通过硬件仿真验证所编写的程序及其应用程序的适用性和可行性。2.3设计理念简介讨论了TMS320C54x系统开发环境代码计算机Studio(CCS)中信号灯集成控制的实现原理。通过实验模拟，可以在硬件实验箱中看到对交通灯的仿真控制。交通和其他综合控制原理2.4交通灯控制要求利用ICETEK-S60实验箱提供的设备，设计模拟现实生活中交叉口信号灯控制的程序。是求如下：-红绿灯分配黄绿三色，东、南、西、北各组用照明信号控制交通：绿色信号表示通行，黄灯表示警告，红灯禁止通行，灯光闪烁表示信号即将改变。-定时显示器：液晶屏上的88光栅显示0-9计数。-正常交通控制信号顺序：自动转换正常信号灯信号：南北绿灯，东西红灯(20秒)。南北的绿灯在闪烁。南北方向黄灯。南北方向红灯，东西方向黄灯。东西向绿光(20秒)。东西方向绿灯闪烁。东西方向黄灯。返回；循环控制。-紧急情况处理：发生紧急情况时(重要护送通过、救护车通过等)，交通警察手动控制在任意方向上，如果剩馀时间大于10秒，则将时间更改为10秒。正常转换到4面红色信号灯(20秒)。直接返回正常信号顺序中的下一个通过信号(闪烁绿色，省略黄灯状态)。2.5信号灯模拟使用ICETEK-CTR的发光二极管(共12个，东西南北各4万亿个，红色、黄色、绿色三种颜色)进行亮显关闭交通信号的模拟。发光二极管的控制方法可以参考第二部分，第二章，第二章，第二章。2.6计时使用TMS320VC5416DSP片的计时器定期生成时钟数，然后使用此数字将其映射到特定时间。计时器控制和中断编程可参考实验3.3程序。2.7紧急情况使用ICETEK-CTR的键盘生成外部中断并中断正常信号顺序以模拟突发情况。外部中断编程控制可以参考实验3.4程序。2.8编程根据设计要求，控制由各种状态按顺序进行，因此可以使用状态机制进行控制解决这个问题的方法。此方法首先列出所有可能的状态。然后对这些状态进行编号按顺序生成这些状态。状态持续的时间由程序控制。对于突发情况，可以将其插入到正常顺序控制中以进入特殊控制序列的方式完成。时钟数：250毫秒封锁累积数。表1状态编号信号灯状态定义状态保留时间(数字、开始时间、结束时间)显示计数1南北绿色，东西红色Statusnsgrenewred20秒(160，0，159)20-02南北绿灯闪烁，事物红灯StatusNSFlashEWRed6秒(24，160，183)03南北黄灯，东西红灯StatusNSYellowEWRed4秒(16，184，199)204南北红灯，东西黄灯StatusNSRedEWYellow4秒(16，200，215)205南北红灯，东西绿灯Statusnsredewreen20秒(160，216，375)20-16南北红灯，东西绿灯闪亮StatusNSRedEWFlash6秒(24，376，399)07南北红灯，东西黄灯StatusNSRedEWYellow4秒(16，400，415)208南北黄灯，东西红灯StatusNSYellowEWRed4秒(16，416，431)20* *南北红灯，东西红灯StatusHold20秒(160，0，159)20-1其中正常顺序是每112秒(数字448)循环一次，状态“*”是未排序状态。这使您可以根据计数值确定当前状态，并根据状态重新分类进行处理。对于计数标记，状态1、5、*必须执行倒计时，并且必须在此状态下计算计数值决定是否根据增量更新计数显示。3 DSP计时器算法原理3.1 CPU计时器的原理此设计主要使用F2812设备上的三个32位CPU计时器(TIMER0/1/2)。其中，计时器1和计时器2是为实时操作系统(如DSP-BIOS)保留的，只有计时器0用户可以在应用程序中使用。计时器功能方块图如下：3.2 CPU定时寄存器原理计时器在操作过程中首先将周期寄存器(PRDH:PRD)值加载到32位计数寄存器中。计数寄存器根据SYSCLKOUT时钟减少计数。计数寄存器为0时，计时器中断输出产生中断脉冲。(1)计时器计数寄存器(TIMERxTIM和TIMERxTIMH)(2)计时器控制寄存器(TIMERxTCR):可中断，计时功能；(3)计时器周期寄存器(TIMERxPRD):存储周期性重新加载和周期性值(4)计时器保留标准寄存器(timextpr和TIMERxTPRH):控制减少1的时间长度。4系统编程4.1流程图图41实验程序流程图图42设计一般流程图设计整体流程图4.2考试程序# include“scancode . h”# define spsa 0 *(unsigned int *)0x 38# define spsd 0 *(unsigned int *)0x 39# define registerrclkrmd(*(unsigned int *)0x 58)#defineTIM*(int *)0x24#definePRD *(int *)0x25#defineTCR*(int *)0x26#defineIMR*(int *)0x0 /IM R中断屏蔽寄存器#defineIFR*(int *)0x1 /IFR中断标志寄存器# definedpmst * (int *)0x1d/pmst处理器模式状态寄存器(地址1dh)# define nstatusnsgrenewred 160/状态1计数结束时间#define nStatusNSFlashEWRed 184#define nStatusNSYellowEWRed 200# define nstatusnsredeliwellow 216# define nstatusnsredewget reen 376# define nstatusnsredededwflash 400# define nstatusnsredeliwellow 1 416# define nstatusnsyellowewred 1 432# define nttaltime 448#define nStatusHold 160# define statusnsgrenewred 0#define statusNSFlashEWRed 1#define statusNSYellowEWRed 2# define statusnsredeliwellow 3# define statusnsredewkin 4# define statusnsredededwflash 5#define statusHold 6#define LCDDELAY 1# define lcdcdturnon0x3f# define lcdcdturnoff0x3e# define lcdcmstartline0xc0# define lcdcdpage0xb 8# define lcdcdveraddress0x40Ioport unsigned int port3004/CTR扩展寄存器定义Ioport unsigned int port8000Ioport unsigned int port8001/8001:读取键盘扫描值并创建液晶屏控制寄存器地址Ioport unsigned int port8002/8002:液晶控制寄存器地址Ioport unsigned int port8003/8003，8004:液晶屏数据寄存器地址Ioport unsigned int port8004/Ioport unsigned int port8005/8005:发光二极管显示阵列控制寄存器地址Ioport unsigned int port8007/8007:发光二极管显示阵列控制寄存器地址# define CTR gr端口8000#define CTRLCDCMDR port8001#define CTRKEY port8001#define CTRCLKEY port8002#define CTRLCDCR port8002#define CTRLCDLCR port8003#define CTRLCDRCR port8004#define CTRLA port8005#define CTRLR port8007void init DSP()；/void表示函数为null类型，执行此函数后不会产生函数值void init timer()；void InitICETEKCTR()；Void中断时间(void)；Void中断xint 2(void)；/XINT2服务中断方案void setled array(int nNumber)；/修改显示内容void RefreshLEDArray()；/刷新显示void endice tekctr()；void TurnOnLCD()；void LCDCLS()；void Delay(unsigned int nDelay)；Unsigned int uWork，nTimeCountUnsigned int ulightstatusew，ulightstatussnUnsigned int bHoldUnsigned char ledbuf8，ledx8；Unsigned char led40=0x7e、0x81、0x81、0x7e、0x00、0x02、0xff、0x00、0xe12、0x91、0x91、0xx8e、0x42、0x89、0x89、0x76、0x38、0x24、0x22、0xff、0x4f、0x89、0x89、0x71、0x7e、0x89、0x89、0x