DSP技术及应用实验指导手册2014

1、实验一 卷积运算一、实验目的（1） 熟悉VisualDSP+集成开发调试环境的使用（2） VisualDSP+基本使用方法练习（3） 理解并调试卷积运算的编程实现二、实验设备（1） 安装VisualDSP+ (4.5以上)的PC机。三、实验内容及原理（1） 熟悉VisualDSP+的使用，主要内容包括：创建、打开工程；编译链接并执行程序；设置断点、观察变量和寄存器值的变化。（2） 阅读并调试卷积运算程序：对于离散线性时不变系统，设输入为xmn，单位脉冲响应为hmn，则系统的输出ymn可表示为x与h的卷积，可用公式表示如下：（3）（4） 要求在VisualDSP+环境下对例程进行编译运行、调试和

2、分析。四、实验步骤第一部分：（1）创建一个工程（英文名），选择BF533作为处理器：FileàNewàProject，选择Standard Application类型，文件名自己定义，Next，处理器选Blackfin，处理器类型选BF533，Next，不选中Add template code to the application，其余采用缺省设置即可。（2）生成一个打印Hello DSP!的带main函数的c文件，并加入工程中：FileàNewàFile，然后在编辑区编辑文件，然后保存到工程所在目录。在工程名下的Source Files上点击右键，选择

3、Add Files to folder，选中新创建文件即可加入。（3）生成一个模拟器（simulator）型的Session：SessionàNew Session ，选BF533作为处理器，Next，选Simulator，Next，选ADSP-BF533 ADSP-BF5xx Single Processor Simulator，Finish。然后选中其为当前Session。（5）完成编译、链接并执行，观察执行结果（在输出窗口打印出Hello DSP!）：ProjectàBuild Project，等待断点显示在编辑区域，然后执行DebugàRun。第二部分：（

4、1）在VisualDSP+下打开工程conv_2d_533.dpj（安装路径BlackfinExamplesNo Hardware Required2D Convolution (ASM)），（如果多个工程打开需将2D Convolution (ASM)设置为活动工程，在该工程名上点击右键，选中Set As Active Project）。（2）利用菜单项'Session'->'New Session'，选择ADSP-BF533 à模拟器（Simulator）session。（3）执行菜单项'Project'à'

5、Build Project'（或用F7）编译该项目，这将自动加载可执行文件，程序会停在主程序的入口处。（4）执行菜单项'Debug'à'Run'（或用F5），程序执行到程序末尾的断点_lib_prog_term处，此时程序处于暂停状态。（5）执行菜单项'View'à'Debug Windows'à'Image Viewer '，打开Image Configuration窗口，按下图分别对input和output分别进行配置，然后点击OK。则在Image Viewer窗口可以观察

6、到输入图像与输出图像。 （6）执行菜单项'Debug'à'Reset'，停止程序执行。然后在重复第（3）步，接下来执行'Register'à'Core'à'Data Register File'、'Register'à'Core'à'DAG Register'、'Register'à'Core'à'P Register'，打开寄存器窗口；再执行'

7、;View'à'Debug Windows'à'Expressions'打开表达式计算窗口，添加input、output、buffer等变量以便观察其值的变化。还可执行'Memory'à'Blackfin Memory'来观察内存，在其输入框中输入input、buffer等即可看到其地址和内容。（7）做好第六步的准备后，反复执行'Debug'à'Step into'（或F11键）进行单步执行，注意观察寄存器和变量的变化情况，理解每条语句的作用。五、实验

8、报告内容要求（1）记下output的最终结果（2）记录并解释第31行到37行零开销循环的执行流程和作用（3）请描述input图和output图的区别，并结合3×3低通滤波算子解释其原因。实验二 4×4键盘实验一、实验目的（1）学习键盘扫描原理，学习基于ADSP-BF53x 处理器的I/O扩展键盘程序设计方法。（2）理解并掌握ADSP的中断处理机制二、实验设备安装了VisualDSP+软件的PC机，VisualDSP+版本为4.5以上。ADSP_BF533_EZ_KIT_Lite实验台、DM-KIT-EXBSSK-BF533（DM-KIT-EXBSSK模块、DM-KIT-EX

9、BTFT模块)、4×4键盘三、实验内容及原理实验内容：利用ADSP-BF53x 处理器EBIU 读取 CPLD 内部的键盘控制器键值寄存器，并将相应的键值信息打印出来。实验原理：BF53x 通过EBIU 接口和CPLD 连接，利用CPLD 在内部设计出键盘控制器，进行键值的行列扫描，将键值返回给键值寄存器，BF53x 通过读取键值寄存器获得键盘的键值，根据键值做相应的处理。下图是矩阵键盘的硬件连接图，PA3PA0为行线输入端，PA7PA4为列线输出端，PA0-PA7全部接上拉电阻。PA7PA4向所有的列线分别且循环输出低电平即0111，1011，1101，1110；读取各行线PA3P

10、A0的状态，若行线状态全为高电平，则表明无键按下，若行线状态中有低电平，则表明有键按下。即：PA7PA4四条列扫描线在每次输出低电平期间，同时读取各行线PA3PA0的状态，确定键值。例如：PA7PA4输出"1011"，此时若读取PA3PA0的状态为"1110"，则表明按键S2 被按下。将键盘8条扫描线与BF53x地址空间的0x203E0000相连接，对应如下表（逻辑1表示高电平，逻辑0表示低电平）。在程序中不断向该地址循环写入0xfe,0xfd,0xfb,0xf7，经短暂延时后，再读取该地址的值。最后根据得到的值，判断被按下的键四、实验步骤（1）在DM-

11、KIT-EXBSSK-BF5xx上插入4×4按键。（2）DM-KIT-EXBSSK-BF5xx采用内部供电模式，直接为DM-KIT-CBBF53x上电。（3）运行VisualDSP+，根据实际情况，将DM-EDU-SSKBF53x板与VisualDSP+连接。（4）加载DM_BF53x_KEYBOARD.dpj工程文件，建立Session（利用菜单项'Session'->'New Session'，选择ADSP-BF533 à  EZ-KIT Lite），编译并运行。（5）将4×4键盘接入DM-KIT-EX

12、BSSK-BF53x上的键盘接口，编译并运行。观察输出窗口的内容。五、实验报告内容要求（1）记录自己的按键09、AF对应的输出窗口对应的输出，并记录程序中对应行列扫描值（2）解释函数Init_timer0_Interrupts中语句的功能实验三 图像采集与处理一、实验目的（1）学习基于ADSP-BF533处理器PPI接口的CMOS图像采集原理（2）理解并掌握ADSP中DMA配置及使用方法（3）设计图像处理算法实现在YUV颜色空间的图像二值化。二、实验设备安装了VisualDSP+软件的PC机，VisualDSP+版本为4.5以上ADSP_BF533_EZ_KIT_Lite实验台DM-KIT-E

13、XBSSK-BF533（DM-KIT-EXBSSK模块、DM-KIT-EXBCMOS-130mp模块、DM-KIT-EXBTFT模块)三、实验内容及原理利用ADSP-BF533处理器PPI总线接口单元与DM-KIT-EXBCMOS-130mp连接，通过对CMOS配置实现图像采集和处理功能。系统整体框图如下：系统硬件包括DM-KIT-EXBCMOS-130mp模块，它能驱动三款CMOS摄相头模组，分别为CN00303R0FD0 30万像素，CN01305Z3HH4 130万像素，TGA 130V10 130万像素，它们选用的图像传感器分别为PO3030K，PO3130D，OV9653。本实验采用

14、OmniVision公司的OV9653 图像传感器为核心的型号为TGA 130V10 的CMOS摄相头模块。OV9653 CMOS Sensor，输出130万像素，支持SXGA、VGA、QVGA、QQVGA、CIF、QCIF、QQCIF输出模式；数据输出格式：YCbCr4:2:2、YUV4:2:2、8Bit Bayer data、5:6:5RGB、5:5:5RGB、CCIR656；寄存器读写采用标准I2C总线结构。四、实验步骤（1）将DM-KIT-EXBCMOS-130mp与DM-KIT-EXBSSK连接，CMOS模组朝向外侧。（2）为DM-KIT-EXBSSK-BF533选择合适的供电方式，

15、为EZKIT上电。（3）运行VisualDSP+，根据实际情况，将EZKIT板与VisualDSP+连接。（4）加载DM_BF53x_CMOS_OV9653.dpj工程文件，编译并运行，等待中断。（5）产生中断后会打印如图，说明捕捉图象成功。待打印出如图信息后，选择菜单栏中的Debug菜单下的Halt，将程序停下。（7）运行菜单项View->Debug Windows->Image viewer，弹出如下会话框，如下图设置，设置结束后点击OK，在Image Viewer窗口观察拍摄到的图像。（8）（可选步骤）要采集1280*1024大小的图片，把dm_bf5xx.h头文件中的下面这

16、段注释掉的代码还原，定义CAPTURE_MODE_SXGA。即将/#define CAPTURE_MODE_SXGA /定义摄像头采集图片的大小为1280*1024更改为：#define CAPTURE_MODE_SXGA /定义摄像头采集图片的大小为1280*1024（9）（可选步骤）重新Build程序（F7）并执行（F5），产生中断后会打印如下信息，说明捕捉图象成功。选择菜单栏中的Debug菜单下的Halt，将程序停下。（10）（可选步骤）运行菜单项View->Debug Windows->Image viewer ，弹出会话框，如下图设置参数。设置完成后点击OK，会在Image Viewer中观察到拍摄的图象