DSP2407实验指导书.

1、DSP原理及应用实验指导书实验一：熟悉 CCS编写一个以C语言为基础的DSP程序一、实验目的1. 认识TMS320LF2407 DSP实验开发系统的硬件结构。2. 了解TMS320LF2407 DSP应用程序的开发调试流程。3. 学习使用CCS3.3调试TMS320LF2407 DSP程序。4. 学习用标准C语言编制程序：了解常用的C语言程序设计方法和组成部分。二、实验设备PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000 （或 Windows98. Windows XP, 以下默认为 Windows2000）, CCS3.3编译软件，TMS320LF2407 DSP实验开发板 和仿真器。三

2、、实验原理1. 标准C语言程序：CCS支持使用标准C语言开发DSP应用程序。当使用标准C语言编制程序 时，其源文件名的后缀应为.C （如: volume.c）。CCS在编译标准C语言程序时，首先将其编译成相应汇编语言程序，再进 一步编译成目标DSP的可执行代码。最后生成的是 COFF格式的可下载到DSP 中运行的文件，其文件名后缀为.out。由于使用C语言编制程序，其中调用的标准 C的库函数由专门的库提供， 在编译链接时编译系统还负责构建 C运行环境。所以用户工程中需要注明使用 C 的支持库。2. 命令文件的作用：命令文件（文件后缀为.cmd）为链接程序提供程序和数据在具体 DSP硬件 中的位

3、置分配信息。通过编制命令文件，我们可以将某些特定的数据或程序按照 我们的意图放置在DSP所管理的内存中。命令文件也为链接程序提供了DSP外扩存储器的描述。在程序中使用 CMD文件描述硬件存储区，可以只说明使用部 分，但只要是说明的，必须和硬件匹配，也就是只要说明的存储区必须是存在的 和可使用的。3. 内存映射（map）文件的作用：一般的，我们设计、开发的DSP程序在调试好后，要固化到系统的 ROM 中，为了更精确的使用ROM空间，我们就需要知道程序的大小和位置，通过建 立目标程序的map文件可以了解DSP代码的确切信息。当需要更改程序和数据 的大小和位置时，就要适当修改才 cmd文件和源程序，

4、再重新生成 map文件来 观察结果。另外，通过观察map文件，可以掌握DSP存储器的使用和利用情况， 以便进行存储器方面的优化工作。四、实验步骤1. 设置CCS通过仿真器连接开发板硬件环境进行软件调试和开发：（1）双击桌面上图标 “ Code Composer Studio Setup”，进入CCS设置窗口，如 图一所示。（2）在中间系统可用配置驱动中选择“ F2407 XD510 Emulator”双击或右键加入系统。图一 CCS设置窗口（3）在系统当前配置中右击“ F2407 XD510 Emulator”选择属性，按图二所示 配置仿真器驱动，下一步直到完成。图二仿真器驱动设置（4）在系统

5、当前配置中右击“ CPU_1 ”选择属性，配置GEL文件。（默认选择 f2407A.gel 即可）（5）选择“保存和退出”，系统提示“是否在退出后启动 CCS?”（6）单击“否”，完成系统的配置工作。如图三所示. Code 匚 am poser studio SetupFie -dit yewSystem ConrfiiCode Composer Studio SetupjlZE单占此按机退出Save changes t 口 system 匚口 rfguration?否包node to add a new board tc the system configuration.单击此按/即选择保存

6、-21Code Composer Studio Setupconnec”，连接目标板。（如果不能正常进入CCS，则断电仿真器，初 始化，重复此步骤。）4建立新的工程文件：FrojtctProject CreationLocation：DrojtctTarget点击选取H录输入匸程nsMC: JCETkKAC55O$-EDLrLTMS320C55XXdjji；成设富/上TH：杞二敝匡丁 取捎cet ek-vc5509edul ab 1 abO 103- asm嵇肋I图二新建工程选择菜单中“ ProjectNew”（项目新建），弹出图二所示对话框。依次输 入工程名、存储路径、输出文件格式（选择可执

7、行的.OUT）、目标板芯片（TMS320C24XX）。点击确定即可。注：工程文件名不支持中文，存储路径也不支持中文。2. 设置工程文件：“ProjectBuild Options”，此处可以修改编译、连接属性。3. 编辑输入源程序：（1）选择菜单命令“ File New Source File” （文件新建源文件）时, 工作区内会出现一个如图三所示的文本编辑窗口，作为创建源文件的编辑窗口， 它的标题栏中显示“ Untitled1 ”，表示源文件尚未命名。区取消图三文本编辑窗口在图三中，若欲为即将输入的源文件预先命名，那就选用菜单命令“File Save As”（文件另存为），随即会出现一个如图

8、四所示的文件“保存为”对话 框。探存为保存在（X）:NAINXTVECTORsyl文件名: 莎保存类型图四另存为对话框在图四中所示的“文件名”条形框内输入文件名“Frist”，并且它的存放目录与工程文件存放目录确保一致。保存类型选择“.C”然后点击“保存”按钮，对话框消失，文本编辑窗口的标题栏中换成了刚定义的文件名“Frist ”并将以扩展名“ .C”保存。在Frist.C中输入下述程序：int x=1,y=2,z;mai n()while(1)z=x+y;(2)如同第(1)步操作，建立空的程序窗口。输入连接命令文件内容，并以.CMD格式保存到工程文件夹中-stack 160-o ex.out

9、-m ex.map/*Mai n.obj Defin e.obj */-l rts2xx.libMEMORYPAGE 0: VECS: origin = 0x8000, len gth 0x040PAGE 0: PROG: origin = 0x8860, len gth 0x6000PAGE 1: B0 : origin = 0x200,len gth 0x100PAGE 1: B1 : origin = 0x300,len gth 0x100PAGE 1: DATA: origin = 0x0860, len gth 0x0780SECTIONS.vectors:VECS PAGE 0/*

10、中断向量表*/.text:PROG PAGE 0/*可执行代码和字符串*/.ci nit:PROG PAGE 0.data:DATA PAGE 1/*初始化变量和常数表*/.bss:DATA PAGE 1/*保留全局变量和静态变量空间*/.con st:DATA PAGE 1/*字符串和switch表*/.switch:PROG PAGE 0/*包含.switch语句建立的表格*/stack:DATA PAGE 1/*为系统堆栈分配存储器*/system:DATA PAGE 1/*为动态存储器函数分配存储器空间*/4. 把源文件加载到工程文件中：点击源文件文件夹 右键加载源文件6.编译源文件、

11、下载可执行程序：（1）单击菜单：“ProjectRebuild All”生成可执行的.OUT文件。（2）执行“File-Load Program”、指定COFF文件路径（生成的.OUT文件路径， 新建工程文件中），点击下载。点击“ Debug-Run” （ F5）即可以运行程序。（3） 在源程序中双击变量名，再单击鼠标右键，选择“Add to Watch Window”， 则可以观看x，y，z的值的变化。（也可以在菜单中“ Memory”中“ Address 项中输入&x，单击“OK”完成设置，窗口中X的当前取值显示在第一个地址之 后。五、程序流程图六、实验结果通过实验可以发现，CMD文件可以

12、安排程序和数据在 DSP内存资源中的分 配和位置，MAP文件中描述了程序和数据所占用的实际尺寸和地址。C语言编制的程序，在经过编译器编译后，需要连接若干C标准程序辅助运 行，以下是运行流程：1. 程序入口为_CntOO,执行标准C库中的程序，负责初始化 C环境。2. 程序最终转到丽编制的主函数运行、3. 程序在主函数中的无限循环中持续运行。七、提高部分请修改程序完成计算sin 2.3二cos（1.7二）的值实验二：按键与走马灯程序实验一、实验目的1. 熟悉基本的TMS320LF240X系列的汇编语言。2. 了解实验开发系统的基本 I/O硬件电路的控制方法。3. 进一步熟悉设计并调试程序的基本方

13、法。二、实验设备PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000 (或 Windows98. Windows XP, 以下默认为 Windows2000), CCS3.3软件，TMS320LF2407 DSP实验开发板和仿 真器。三、实验原理输入/输出端口(简称 I/O 口)是DSP芯片内部电路与外部世界交换信息的通道。输 入端口负责从外界接收检测信号、键盘信号等各种开关量信号；输出端口负责向外界输送由内部电路产生的处理结果、显示信息、控制命令、驱动信号等。本实验利用TMS320LF2407芯片做基本的I/O控制接口。所有的I/O和复用引脚的功能可通过9个16为控制寄存器来设置。 寄存器可

14、以分两类：(1) I/O 口复用控制寄存器(MCRx ):用来控制选择I/O引脚作为特殊功能还是一般I/O 引脚功能。(2) 数据和方向控制寄存器(PxDATDIR ):当引脚作为普通I/O 口时，利用该寄存器 控制数据方向。四、实验步骤1. 设置CCS，并启动软件：见实验一。2. 打开工程文件“ProjectOpen./ex3_LEDEX.pjt”浏览main.c文件的内容，理解各语句的作 用。-3. 编译并下载程序：见实验一。4. 运行程序并观察结果：5. 退出CCS。五、程序流程图图程序流程图六、实验硬件原理图七、实验结果最边上一个LED不断的闪烁（这个LED在后面其他的程序中都被定义成

15、在 定时器中断中闪烁），其余的4个LED均处于熄灭状态。现在将按键轻按一下，只有LED1闪烁；按二下，只有LED2闪烁；按三下，只有LED3闪烁；按四下，只有LED4闪烁；按五下，四个LED循环依次闪烁。若再按键，则如此反复循环。八、提高部分请修改程序实现：（1）按一下，只有LED1闪烁；按二下，LED1和LED2闪烁；按三下， LED1、LED2 和 LED3 闪烁；按四下，LED1、LED2、LED3 和 LED4 闪烁；按 五下，实现“追灯”操作。若再按键，则如此反复循环。（2）以中断的方式实现按键操作。实验三：SCI串口通讯实验一、实验目的1了解DSP与PC机之间串行异步通信接口的应用

16、。2了解串行通信的设置，以便正确实现与PC机（上位机）的通信。3通过实验了解串行数据的接收及传送。二、实验设备PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000 （或 Windows98. Windows XP, 以下默认为 Windows2000）, CCS3.3软件，TMS320LF2407 DSP实验开发板和仿 真器。三、实验原理计算机与外界所进行的信息交换经常被人们称为数据通信（简称通信）。通信的基本方式又可分为并行通信和串行通信两种。串行通信的实现，在制式、种类、形式、规范、标准、编码、检错、纠错、帧结构、组网方式、调制方式、主 要用途等许多方面，存在着多种类型、变化、选择和解决方

17、案，其中之一有美国 电子工业协会推荐标准 RS-232,它是用来实现与串行通信功能相关的技术和规 范。RS-232接口采用25针的链接器DB-25或9针链接器DB-9，其每一条插针 的信号功能都是标准的，对于各种信号的电平规定也是标准的， 因而便于各种数 字设备之间的兼容和互相链接。其基本的信号定义如表 8.1所列。表8.1RS-232接口的信号定义DB-25 脚位DB-9 脚 位信号名 称方向含义23TXD输出数据发送端32RXD输入数据接收端7RTS输出请求发送（计算机要求发送数据）48CTS输入清除发送（MODEM准备接收数56DSR输入据）65SG一数据设备准备就绪71DCD输入信号地

18、84DTR输出数据载波检测209RI输入数据终端准备就绪（计算机）221响铃指示保护地大多数的电脑设备都具有 RS-232接口，尽管它的性能指标并非很好，但其 在广泛的市场支持下依然常胜不衰。就使用而言，RS-232也确实有其优势：仅需3根线（TXD、RXD和SG）便可在两个数字设备之间全双工的传送数据。TMS320LF2407内部集成SCI模块。SCI模块采用的是一种在标准规范基础 上简化了的、无握手信号的、二线式的串行通信方式，使得占用芯片引脚资源的 数量降低到最低限度。TMS320LF2407的SCI具有异步和同步通信能力，其异步通信能力主要用于 与其它计算机系统或DSP系统进行远程通信

19、，而同步通信能力则主要用于本 DSP 电路系统之内的片外器件串行扩展。SCI可以定义三种工作方式：全双工异步方式、半双工同步主控方式和半双工同步从动方式。在DSP应用项目的开发过程中，如何利用更少的DSP引脚实现更多信息吞吐？如何利用更简练的电路和更廉价的器件实现更丰富功能？始 终是我们孜孜以求的努力目标。为此，本实验利用PC机的超级终端程序，经过异步串行通讯端口 COM与TMS320LF2407芯片的串行通信模块接口，进行双向 异步通信的实验。本例的应用方案将会对同学们有一定的启发和实用价值。四、实验步骤1采用标准DB9串口直连线将PC串口和目标板串口相连。打开 PC上的串口调 试软件“ s

20、scom32.exe。默认COM1,9600N,8,1。选择按16进制接收和发送。2设置CCS，并启动软件：见实验一。3打开工程文件：“ProjectOpen./ex4_SCIEX.pjt”浏览 main.c文件的内容，理解各语句的作用。-4编译并下载程序：见实验一。5运行程序并观察结果：6. 退出CCS。五、实验硬件原理图图 TMS320LF2407 与 MAX232接 口电路六、程序流程图开始七、实验结果在串口调试助手中马上可以看到上部的接收显示区不断接收到数据57 （为16进制）。在串口助手的下部的发送区填入 56,选中自动发送，数据即可通过串 口发送到目标板。打开View-Watch

21、window，在下面弹出的 Watch区域中填入SCI_RXDATA,x 即可按十六进制方式显示变量 SCI_RXDATA的值。如果正常，应可以看到该变 量的值为0x56。如果是十进制则因为86。八、提高部分修改程序实现在串口调试助手中发送部分发送“DSP2407”，在串口接收部分接收到你发送的“ DSP2407。实验四：PWM电机控制实验一、实验目的1. 学习使用C语言编制中断程序，产生不同占空比的PWM信号。2. 熟悉2000系列事件管理模块。3. 学会直流电机的控制原理和控制方法。二、实验设备PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000 （或 Windows98. Windows

22、 XP, 以下默认为 Windows2000），CCS3.3软件，TMS320LF2407 DSP实验开发板和仿 真器。三、实验原理1. 每个240X器件都包含两个事件管理模块 EVA和EVB，每个时间管理器模块 包括通用定时器、比较单元、捕获单元，以及正交编码脉冲电路。2. 直流电机控制：直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。近年来， 直流电动机的结构和控制方法都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域， 以及新型的电力电子功率元器件的不断出现， 使采用全控型的开关功率元件进行 脉宽调制（PWM）控制方式已成为绝对主流。PWM调压调速原理直流电动机转速n的表达式为：n=U -其中，U为电枢端电压；I为电枢电流；R为电枢电路总电阻；为每级磁 通量；K为电动机结构参数。所以直流电机的转速