北邮dsp硬件实验报告

1、 北京邮电大学 数字信号处理硬件实验 学院： 班级： 学号： 姓名： 班内序号 实验一：常用指令实验一、 实验目的1.熟悉DSP开发系统的连接2.了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成3.熟悉常用C54X系列指令的用法(程序寻址，寄存器，I/O口，定时器，中断控制)。二、 实验设备计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。三、 实验操作方法1、 系统连接 进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：在硬件安装完成后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。2、 运行CCS程序先实验箱上电

2、，然后启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。四、 实验步骤与内容（一） 简单指令程序运行实验 1、 实验使用资源 实验通过实验箱上的XF指示灯观察程序运行结果2、 实验过程启动CCS 2.0，并加载“exp01.out”；加载完毕后，单击“Run”运行程序；实验结果：可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF灯停止闪烁，如再单击“Run”，则“XF”灯又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。 源程序查看：

3、用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp01.pjt”双击“Source”，双击“exp01.asm”可查看源程序。源程序注释如下：.mmregs.global _main_main: stm#3000h,spssbxxf ;将XF置1call delay ;调用延时子程序,延时rsbxxf ;将XF置0call delay ;调用延时子程序,b _main ;程序跳转到"_MAIN"nopnop ;延时子程序 delay: stm 270fh,ar3 ;设置辅助寄存器ar3 loop1: ;循环开始stm 0f9h,ar4;设置辅助寄存器ar4loop2:ban

4、z loop2,*ar4- ;跳转指令ar4做自减，在减到零之前一直做loop2banz loop1,*ar3-;跳转指令，ar3做自减，在ar3减到零之前，一直做loop1ret;返回指令nopnop.end实验截图（二）资料存储实验1、 实验使用资源本实验指导书是以TMS32OVC5410为例，介绍相关的内部和外部内存资源。对于其它类型的CPU请参考查阅相关的资料手册。下面给出TMS32OVC5410的内存分配表：对于存储空间而言，映像表相对固定。值得注意的是内部寄存器与存储空间的映像关系。因此在编程应用时这些特定的空间不能作其它用途。对于程序存储空间而言，其映像表和CPU的工作模式有关。

5、当MP/MC引脚为高电平时，CPU工作在微处理器模式；当MP/MC引脚低电平时，CPU工作在为计算机模式。具体的内存映像关系如上如所示。内存实验主要了解内存的操作和DSP的内部双总线结构。并熟悉相关的指令代码和执行过程等。 2、 实验过程连接好DSP开发系统，运行CCS软件；a) 在CCS的Memory窗口中查找C5410各个区段的数据存储器地址，在可以改变的存储器内容的地方,选定地址随意改变其中内容并观察结果；b) 在CCS中装载实验示范程序，单步执行程序，程序中写入和读出的数据存储地址的变化；c) 改变其它寻址方式，进行观察数据存储器地址与写入和读出数据的的变化。本实验说明：本实验程序将对

6、0x1000开始的8个地址空间，填写入0xAAAA的数值，然后读出，并存储到0X1008开始的8个地址空间。在CCS中可以观察DATA内存空间地址0X10000X100F值的变化。样例程序实验操作说明：启动CCS 2.0，并加载“exp02.out”，用“View”下拉菜单中的“Memory”查看内存单元，输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x1000H0x100FH单元的数值变化，输入地址0x1000H，查看0x1000H0x100FH单元的初始值，单击“Run”运行程序，也可以“单步”运行程序，单击“Halt”暂停程序运行，查看0x1000H0x100FH单元内数值的变化关闭各窗口，本

7、实验完毕。源程序注释：;get some knowledge of the cmd file;the program is compiled at no autoinitialization mode.mmregs.global _main _main: ;store datastm 1000h,ar1 ;address of internal memoryrpt#07h st0aaaah,*ar1+ ;将数据"0AAAAH"存放到以地址1000H1007H的八个存储单元中.;read data then re-store stm 7h,ar3stm1000h,ar1stm

8、 1008h,ar2loop: ;循环的将1000H1007H的八个单元中的数据COPY到1008H100F的 ;八个存储单元中.ld*ar1+,t ;将辅助寄存器ar1的值赋给t，且ar1地址加1 stt,*ar2+ ;存储T寄存器的值.将t的值存储在ar2所对应内存中，且ar2地址加1banzloop,*ar3-here: ;寄存器ar3地址减1，当其值不为0时跳转到loop无条件转移至hereb here.end实验截图 （三）I/O实验1、 实验使用资源 数字量输入信号全部拓展出来，数字量输入接口主要由两个，D_Exp与扳东开关连接，PX4和PX5与电平转换芯片（74LVC2

9、45）连接，其功能分别为： D_Exp数字量输入扩展接口I0I1I2I3I4I5I6I7VCC 电平转换扩展接口PX45VIN0IN1IN2IN3PX53.3VOUT3OUT2OUT1OUT0通过PORTR，PORTW指令可以实现I/O口的输入输出功能，如数字量采集实验。 实验说明：实验中采用简单的一一映像关系来对I/O口进行验证，目的是使实验者能够对I/O 有一目了然的认识。在本实验系统中，提供的IO空间分配如下：CPU1:0x0000 switch input (X) 80x0001 LED output(X) 8CPU2:0x0001DAC0x0004Read_Key0x0006Writ

10、e_Key0x000FWrite_LCD0x8000 HPIC00x8001HPIC10x8002HPID0(AUTO)0x8003HPID1(AUTO)0x8004HPIA00x8005HPIA10x8006HPID0(NO AUTO)0x8007HPID1(NO AUTO)实验程序框图 注意： 电平转换接口主要考虑应用3.3V的中央处理器时，系统的电平兼容问题，用来保护CPU不受损坏。系统采用74LVC245电平兼容转换器件。2、 实验过程运行CCS程序，装载示范程序，调整K0K7的开关，观察LP1LP7 LED亮灭的变化，以及输入和输出状态是否一致。（注意：输出为0时点亮灯）例程序实验操

11、作说明启动CCS 2.0，并加载“exp03.out”，单击“Run”运行程序，任意调整K0K7开关，可以观察到对应LP0LP7灯“亮”或“灭”；单击“Halt”，暂停持续运行，开关将对灯失去控制。关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp03.pjt”，双击“Source”，双击“exp03.asm”可查看源程序。代码如下：.mmregs.global_main.text_main:stm3100h,spstm1000h,ar1 portr8000h,*ar1 ;读入I/O 8000H数据,将其存储到数据空间的1000Hnop ;NOP为空操作,

12、起延时作用.nopportw*ar1,8001h ;将数据空间的1000H单元的数据,写出到I/O 8000Hnopnop b _main ;程序跳转到"_MAIN"执行. nop nop .end实验截图（四）定时器实验1、实验使用资源定时器实验时要用到C54芯片的定时器控制寄存器，定时器时间常数寄存器，定时器中断响应，寄存器定义详见C54芯片资料。C54的定时器是一个20位的减法计数器，可以被特定的状态位实现停止、重新启动、重设置或禁止，可以使用该定时器产生周期性的CPU中断，控制定时器中断频率的两个寄存器是定时周期寄存器PRD和定时减法寄存器TDDR定时器实验通过 L

13、ED（LP1LP7）来显示。在本系统中，时钟频率为20MHZ，令PRD = 0x4e1f，这样得到每1/1000秒中断一次，通过累计1000次，就能定时1秒钟。2、实验过程调入样例程序，装载并运行；例程序实验操作说明启动CCS 2.0，并加载“exp04.out”，单击“Run”运行，可观察到LED灯（LP0LP7）以一定的间隔时间不停摆动，单击“Halt”，暂停程序运行，LED 灯停止闪烁，单击“Run”，运行程序，LED灯又开始闪烁。关闭所有窗口，本实验完毕。exp04.c函数、子程序声明与定义void sys_ini() /系统初始化子程序 asm(" ssbx INTM&qu

14、ot;); /全局禁止所有可屏蔽中断 PMST&=0x00FF; /(DRAM映射到程序空间和数据空间)向量表映射到0x0080空间 SWWSR=0x7000; /io空间7个等待周期，程序与数据空间0个等待周期 CLKMD=0x17FA; /CLKOUT=2*CLKIN=2*10M=20M,自动延时最长时间 void timer0_ini() /定时器0初始化子程序 TCR|=0x0010; /停止定时器0 PRD=0x2710; /PRD=10000(D) TCR|=0x000A; /TDDR=10(D),所以定时器时钟=1/(20M/10/10000)=5ms IMR=0x000

15、8; /使能定时器0中断 IFR=0xFFFF; /清除所有中断标志位 asm(" rsbx INTM"); /全局使能可屏蔽中断 TCR&=0xFFEF; /开始定时器0 TCR|=0x0020; /复位定时起0中断服务子程序声明与定义interrupt void timer0() /定时器0中断子程序 if(num=200) /记200次定时器中断,时间=200*5ms=1s show=show; /取反 num=0; else num+; return; 主程序void main(void) sys_ini(); timer0_ini(); for(;) po

16、rt8001=show; vectors.asm .global _c_int00,_timer0 .sect ".vecs" ;自定义向量表  reset: ;复位中断时跳转到c程序主函数（branch to C entry point延迟分支到c程序，默认入口地址c_int00） 开辟堆栈空间  b _c_int00 ;nopnopnmi: rete ;NMI 非屏蔽外部中断输入引脚，不可屏蔽中断时，返回并允许产生该中断nopnopnopsin17: .space 4*1

17、6 ;保留中断向量的地址空间sin18: .space 4*16sin19: .space 4*16sin20: .space 4*16sin21: .space 4*16sin22: .space 4*16sin23: .space 4*16sin24: .space 4*16sin25: .space 4*16sin26: .space 4*16sin27: .space 4*16sin28: .space 4*16sin29: .space 4*16sin30: .space 4*16int0: rete nop nop nopint1: rete ;中断寄存器设置为rete返回，允许中

18、断外部产生中断，并且直接返回  nop nop nopint2: rete nop nop noptint0: b _timer0 ;检测到定时器产生中断时，返回到c程序中的timer（） nop nopbrint0: rete nop nop nopbxint0: rete nop nop nopdmac0: rete nop nop noptint1_dmac1: rete nop nop nopint3: rete nop nop nophpint: rete nop nop nopbrint1_dmac2: rete nop nop nopbxint1_dmac3: rete

19、 nop nop nopdmac4: rete nop nop nopdmac5: rete nop nop nop实验截图 （五）INT2中断实验1、实验使用资源本实验是进行C54芯片的INT2中断练习， C54芯片中断INT2是低电平单脉冲触发；实验采用导线一端连接D_Exp数字量输入扩展接口I0，经PX4的IN3,到PX5的OUT0电平转换,再与另一端连接INT2插孔；拨动开关K0一次，就产生一个低电平单脉冲；运行示范程序，观察LP1LP7 LED灯的输出变化；可观察到每拨动开关K0一次LP1LP7灯亮灭变化一次；2、实验过程样例程序实验操作说明启动CCS 2.0，并加载“exp05.o

20、ut”，单击“Run”运行程序，反复拨动开关K0，观察LP1LP7 LED灯亮灭变化，单击“Halt”暂停程序运行，反复拨动开关K0，LP1LP7 LED灯亮灭不变化； 关闭所有窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“Exp05.pjt”，双击“Source”，双击“int2.c”、“initial.asm”、“port.asm”以及“vectors.asm”可查看各源程序。int2.cinterrupt void int2c(); extern void initial();extern voidporta();extern void portb();int

21、 flag=0,i=0;main()initial();/初始化while(1) /死循环; /空语句 interrupt void int2c() /中断子程序 i=i+1; if(i=1) ;当i为1时，让灯点亮，否则让i为零   if(flag=0) flag=1; ;当flag为1时，执行portb()，让ar1的值为aaaah，即第二四六八个灯亮orta();i=0; else flag=0; 当flag为0时，执行porta()，让ar1的值为5555h，即第一三五七个灯亮        po

22、rtb(); i=0; else i=0;return;initial.asm.mmregs.global _initial .text _initial:NOPLD #0, DP ; 将0装入数据页指针（DP）中 STM #0, CLKMD STM #0, CLKMD ; 设置pll为div分频模式 TstStatu1: LDM CLKMD, A AND #01b, A ;将A中数据和01b求与之后存入A中 BC TstStatu1, ANEQ; ANEQ，A不等于0时程序跳转到TstStatu1 STM #0xF7FF, CLKMD ; 设置C540

23、2 DSP 时钟到 10MHzSTM 0x3FA0, PMST ; vectors at 3F80h ARAM映射到数据和程序存储空间  ssbx 1,11 ; 设置ST1.INTM=1,停止所有的中断  stm #00h,imr;停止所有的中断stm #0ffffh,ifr;清除所有中断的标志位stm #04h,imr;开启int2的外部中断rsbx 1,11 ;开启所有中断ret .endport.asm .mmregs.global_porta.global_portb_porta: ;    stm304h,ar1 ;将304

24、h赋值给辅助寄存器ar1st5555h,*ar1 ;将内存304h的内容赋值给5555h，2468灯亮portw*ar1,8001h ;将内存304h的值写入8001h端口 ret_portb:stm304h,ar1st0aaaah,*ar1 ;将内存304h的内容赋值给0aaaah，1257灯亮portw*ar1,8001h ;将内存304h的值写入8001h端口 retVector.asm .sect ".vectors" .ref _c_int00 ; 引用函数c_int100 .ref _int2c .align 0x80 ;  页边界

25、排列RESET: ;复位中断响应 BD _c_int00 ; 延迟分支到C程序默认入口地址c_int00是C程序的入口 STM #200,SP ; 将堆栈寄存器SP的值设为200nmi:RETE ;中断屏蔽置为0，响应中断，不可屏蔽中断是，是中断屏蔽取消后返回。  NOP NOP NOP sint17 .space 4*16 ;    保留中断向量的地址空间sint18 .space 4*16sint19 .space 4*16sint20 .space 4*16sint21 .space 4*16sint22 .space 4*16sint2

26、3 .space 4*16sint24 .space 4*16sint25 .space 4*16sint26 .space 4*16sint27 .space 4*16sint28 .space 4*16sint29 .space 4*16sint30 .space 4*16int0: ; 中断寄存器设置rete返回并允许中断外部中断产生时，直接返回。RETE NOP NOP NOPint1: RETE NOP NOP NOPint2: b _int2c ;定时器产生中断时，返回到C程序中的timer函数。    NOP NOPtint: RETE N

27、OP NOP NOPrint0: ;同步串口0（McBSP0）接受的中断，直接返回 RETE NOP NOP NOPxint0: ;同步串口0（McBSP0）发送的中断，直接返回   RETE NOP NOP NOPrint1: ;  同步串口1（McBSP1）接受的中断，直接返回   RETE NOP NOP NOPxint1: ;同步串口1（McBSP1）发送的中断，直接返回RETE NOP NOP NOPint3: RETE NOP NOP NOP 实验截图（六）A/D采样实验一、 实验目的1 掌握

28、利用TLV320AD50实现/转换的技术基本原理和常用方法。2 学会DSP的多信道缓冲串口的应用方法。3 掌握并熟练使用DSP和AD50的接口及其操作。4 通过实验加深对DSP系统频谱混叠认识。二、 实验设备计算机，CCS 2.0软件，DSP仿真器，实验箱，示波器，连接导线。三、 实验步骤和内容1 实验连线² 用短接块短接SS1的1，2脚，设置输出低频信号；短接S2 的Sin脚，设置输出正弦波信号，这时模拟信号产生单元SP1输出为低频正弦波。² JD跳线断开，设置语音处理单元输入信号为交流；并用导线连接SP1脚和JAD3的1脚，将模拟低频正弦波信号接入语音处理单元。

29、8; 用导线连接JAD1的INP和INPF，以及JAD2的INM和INMF，将语音处理单元输出的差动模拟信号接入AD50输入端。2 运行 CCS 2.0软件， 装入“exp06.pjt”工程文件，双击“exp06.pjt”及“Source”3加载“exp06.out”示范程序，在“exp06.c”中“READAD50（）”处，设置断点，运行程序，通过用下拉菜单中的View / Graph的“Time/Frequency”打开一个图形观察窗口，调节输入信号的频率或幅值， 观察图形情况（幅值和频率），设置该图形观察窗口的参数，观察起始地址为0x1000H，长度为256的内存单元内的数据，该资料为输

30、入信号经A/D转换之后的数据，数据类型为16位整型，击“Animate”运行程序，在图形观察窗口观察A/D转换后的采样波形。在图形观察窗口观察A/D转换后的采样波形； 源程序查看exp06.c#include "tms320uc5402.h" ；文件预处理ioport unsigned port8008; ；全局变量定义与初始化/ad7822的地址unsigned int data_buff256;unsigned int j=0;函数、子程序声明与定义void sys_ini() /系统初始化子程序 /全局禁止所有可屏蔽中断 asm(" ssbxINTM&quo

31、t;) ; /(DRAM映射到程序空间和数据空间)向量表映射到0x0080空间 PMST&=0x00FF ; /io空间7个等待周期，程序与数据空间0个等待周期 SWWSR=0x7000 ;/设置pll为div模式 CLKMD=0x0000 ;/等待设置完成 while(CLKMD=0x0001); /CLKOUT=(3+1)*CLKIN=40M,自动延时最长时间 CLKMD=0x37FA; /CLKOUT=(1+1)*CLKIN=20M,自动延时最长时间 /CLKMD=0x17FA; void int1_ini() IMR=0x0002; /使能外部中断1 IFR=0xFFFF; /

32、清除所有中断标志位 asm(" rsbx INTM"); /全局使能可屏蔽中断 中断服务子程序声明与定义interrupt void int1() /int1中断子程序 data_buffj=port8008&0x00FF; /读取ad7822转换数据 j+; if(j=255) j=0; return; 主程序void main(void) sys_ini(); int1_ini(); for(;) vector.asm .global _main,_int1 .sect ".vecs" ;    自定义

33、向量表  reset: b_main ;复位中断时跳转到c程序主函数（branch to C entry point延迟分支到c程序，默认入口地址c_int00） nop nopnmi: rete ;NMI 非屏蔽外部中断输入引脚，不可屏蔽中断时，返回并允许产生该中断 nop nop nop; 保留中断地址的空间 sin17: .space 4*16sin18: .space 4*16sin19: .space 4*16sin20: .space 4*16sin21: .space 4*16sin22: .spac

34、e 4*16sin23: .space 4*16sin24: .space 4*16sin25: .space 4*16sin26: .space 4*16sin27: .space 4*16sin28: .space 4*16sin29: .space 4*16sin30: .space 4*16int0: rete nop nop nopint1: b _int1 ; 跳转int1中断子程序 nop nopint2: rete ;中断寄存器设置为rete返回，允许中断外部产生中断，并且直接返回 nop nop noptint0: rete ;TIMER0 INTERRUPT nop nop

35、 nop brint0: rete ;BcBSP0 RECEIVE INTERRUPT nop nop nopbxint0: rete ;BcBSP0 TRANSMIT INTERRUPT nop nop nopdmac0: rete ;RESERVED OR DMA CHANNEL0 INTERRUPT nop nop noptint1_dmac1: rete ;TIMER1 INTERRUPT OR DMA CHANNEL1 INTERRUPT nop nop nopint3: rete ;EXTERNAL INT3 nop nop nophpint: rete ;HPI INTERRUP

36、T nop nop nopbrint1_dmac2: rete ;McBSP1 RECEIVE INTERRUPT OR DMA CHANNEL 2 INTERRUPT nop nop nopbxint1_dmac3: rete ;McBSP1 TRANSMIT INTERRUPT OR DMA CHANNEL 3 INTERRUPT nop nop nopdmac4: rete ;DMA CHANNEL 4 INTERRUPT nop nop nopdmac5: rete ;DMA CHANNEL 5 INTERRUPT nop nop nop .end实验七：D/A转换实验一、 实验目的1

37、 掌握利用TLV320AD50实现/转换的技术基本原理和常用方法。2 进一步学习DSP的多信道缓冲串口的应用方法。3 掌握并熟练使用DSP和AD50的输出接口及其操作。二、 实验设备计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器。三、 实验步骤与内容1 不需联机，通过示波器观测输出波形情况；2 运行CCS软件，加载示范源程序，了解实验程序； 3 加载示范程序“exp07.out”，并通过File/Data/Load装载波形数据sin.dat。.按F5运行程序，用示波器检测JAD4的3脚AD50_DAout输出一个正弦波；.在程序中，改变相应资料来实现改变波形和周期；得到的波形如下所

38、示：查看源程序vector.asm;-.def Interrupt_Vectors;.ref nNMI_SINT16;.ref SINT17;.ref SINT18;.ref SINT19;.ref SINT20;.ref SINT21;.ref SINT22;.ref SINT23;.ref SINT24;.ref SINT25;.ref SINT26;.ref SINT27;.ref SINT28;.ref SINT29;.ref SINT30;.ref _ExtInt0;.ref _ExtInt1;.ref _Tint0;.ref BRINT0_SINT4;.ref BXINT0_SINT5;.ref _Tint1;.ref _ExtInt3;.ref _mcbsp1_read;.ref _mcbsp1_write; .ref_ExtInt2.ref _c_int00;*STACK_LEN