东南大学DSP第一次实验报告

1、东南大学自动化学院实验报告课程名称:DSP原理及C程序开发评定成绩:审阅教师:第一、二次实验实验名称:定时器与基本I/O实验（指示灯、拨码开关）院（系）:自动化专 业:自动化姓 名:学 号:同组人员:实验时间:2017年3月23日DSP技术及课程设计 实验报書学1；080141025第一部分实验！ Code Composer Studio入门及浮点运算一-实验目的二.实验设备三-实验原理四.实验步骤第二部分实验：基于DSP系统的实验指示灯和拨码开关一.实輪冃的13二-实验设备13三-实验原理13四-实验步骤14五-实验结果14六问题与思考16第三部分实验：基于DSP系统的实验一一定时器一-实验

2、R的17二-实验设备17三-实验原理17四-实验步骤18五-实验结果20六实验小结21第一部分实验J Code Composer Studio入门及浮点运算一- 实验目的1. 掌握Code Coiioser Studio 33的安装和配S步骤过程。2. 了解DSP开发系统和计算机与冃标系统的连接方法3. 了解Code Conoser Studio 33软件的操作环境和基本功能，了解TMS320C28xx软件开发过程。学习创建匸程和管理工程的方法。(2) 了解基本的編译和调试功能。(3) 学习使用观察窗【I。(4) 了解图形功能的使用。4. 学习用标准C语R编制程序：了解常用的C语育程序设计方法

3、和组成部分。5. 学习编制连接命令文件，并用来控制代码的连接。6. 学会建立和改变map文件，以及利用它观察DSP内存使用情况的方法。7 了解F28335简单的浮点运算8.熟悉F28335的浮点运算编程二. 实验设备1. PC机一台；操作系统为WindowsXP (或WindowsNTs Windows98、Windows2000)。2. ICETEK-F28335-A 实验箱一台。3. USB连接电缆一条。三- 实验原理(1)开发TMS320C5XXX应用系统一般需要以下几个调试工具來完成:软件集成开发坏境(Code Composer Snidio33)：完成系统的软件开发，进行软件和硬件仿

4、真调试.它也是硬件调试的辅助于段。开发系统aCETEK5100USB)：实现硬件仿真调试时与破件系统的通信控制和 读取硬件系统的状态和数据。评估模块(ICETEK F28335.A等)：提供软件运行和调试的平台和用户系统开发的参照。Code Coiiq)oser Studio 3.3主要完成系统的软件开发和调试。它提供一整套的程序编制维护、编译.调试环境，能将汇编语言和C语肓程序编译连接生成COFF (公共0标文件)格 DSP技术及课程设计> 实验报倂学1；08014102式的可执行文件，并能将程序下載到目标DSP上运行调试。用户系统的软件部分可以由CCS建立的工程文件进行管理.工程一般

5、包含以卜儿种文ft：源程序文件：C语言或汇編语肓文件e ASM或*.C）头文件CTH）标准C语言程序（2）标准C语言程序CCS支持使用标准C诺言开发DSP应用程序.当使用标准C语言編制的程序时.其源程序文件名的后缀应为.c（如：FPU.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冃标0$卩的町执行代码。最后生成的是coff（公共目标文 件）格式的可下载到DSP中运行的文件，其文件名后缀为.oiit。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，在编译连接时编译系统还负资构建C运行环境。所以用户工程中需要注明使用C的支持库。（3）命令文件的

6、作用命令文件（X件名后«为1】（1）为链接程序提供程序和数据在貝体DSP锁件中的位S分 配信息。通过编制命令文件，我们町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文件描述破H牛存储区，可以只说明使用部分，但只要是说明的，必须和锁件匹配，也就是只 要说明的存储区必须是存在的和叮用的。（4）内存映射（map）文件的作用一般地，我们设计、开发的DSP程序在调试好后要固化到系统的ROM中。为了更精确地 使用ROM空间，我们就需要知道程序的兴小和位置，通过建立目标程序的map文件可以了解DSP代码的确

7、切信息。当需要更改程序和数据的小和位置时就要适当修改cmd文件和源程序，再重新生成map文件來观察结果。另外，通过观察map文件，町以掌握DSP存储 器的使用和利用情况，以便进行存储器方而的优化工作。（5）浮点运算TMS320F28335是一款32位浮点通用数字信号处理芯片，它具冇存储空间人、运算精度高等特点四- 实验步骤1.实验准备连接实脸箱，检查电源线、JTAG仿真线、USB线等是否连接好，然后打开电源。2 i殳置Code Composer Studio 3.3双击心动 Setup CCStudio v33> 在 Available Factory Boards 栏里选择 F283x

8、x 的 Emulator开发板型号（），然后点击Save&Quit. C动CCS。3启动CCS。4添加工程点击菜单栏P rojectVOpen,打开工程文件Lab202-float 5.编译源文件、下我町执行程序 单击菜单Project"、“Rebuild AU”。执行File->Load Program.在随后打开的对话框中选择刚刚建立的out文件完成后系统自动打开一个反汇编窗H “Disassembly"。6浮点运算实验打把yl和y2添加到观察®h运行程序.观察U和y2结果。然后选择菜单栏的DEug 中的Real-time ModeO再在Watc

9、h Window中单击右键.选择Continuous Refresho然后按F5或者Debug菜单下的Rum运行程序观察yl, y2的数值的变化。实验结果如下:（1） n接运行初始时刻yl=y2 = 0一段时间后，yl. y2的值均发生变化。理论上来说，t>0时,y2的值陶始终保持不变Ily2 = 13.28,而yl每单位时间增加13.28。7DSP技术及课程设计 实验报書 学匕08014102Hwe1ValueTyp«1 Radix 1Q RB0x00000000po.htx0 STP0x00000000po.,h«xQ ROH0x00000000pohexQ RI

10、H0x00000000pohex0 R2H0x00000000P6 .hex0 R3H0x00000000P6h«xQ MH0x00000000pohtxQ RSH0x00000000poh«xQ R6H0x00000000pohex$ R7H0x00000000pohex0 yl8. 268386e+07floatfloatQ y213 28floatfloatB yl8. 268386tt07floatfloat 1Q y213.28fLc«t flOfttnr1图1 tl时刻yl和y2的值Name|Value1 Type |Radix 1Q R£0

11、x00000000po.hexe STF0x00000000P6hexQ ROH0x00000000pchftX0 RIH0x00000000po.hex0 R2HQ R3HQ R4H Q RSHQ R6HQ R7HOyl0x000000000x00000000QxQQQQQQQQ0x000000000x00000000OxOOQOQOOO2.684355 e> 0813.2813.28po poPOP6 P。POfloatI floathex hex hex hex hex hx float floatfloatWatch Loc&$ 处 Natch 1图2 t2时刻yl和y2

12、的值从图1和图2町以看出，y2始终等于13.28不变 yl的值一直在堆加.与理论一致。（2） 单步运行添加如下图所示断点1 & Exup“ 2833FPILc匚忙Xcil » 10; ci2 = .6; xl = 7;22 = 7.3; bl = 4.2; b2 8.9;fyl = Bl/xl + bl;y2 =+ b2;while(1)fyl+-y2;，TWa 57处刃"2力 V " ； 1)int reod_3ignnls(1nt *input)1 f11在此取采黑栽擔徨号放繪入缓冲区丄冲"，仃r*tum (1J; ，八 A57 aww.4图

13、3添加断点初始时刻yl=y2 = 0单步运行如卞:Vue1 丁 yp*Rftdix1Q XIOxCOOCOOCOhixQ ST?Orrnamorahr JtCHOxCOOCOOCOfoigrhtx« RIHOXCOOCOOCOpoiRUrhtxQ OOxCOOCOOCO(oinUrhtxg OtOxCOOCOOCOoiUrhexQ X4OkCOOCOOCOfOinttfthexQ HEMOXCOOCOOCOpeiMorhftK0 MMOxCOOCOOCOpoiLlerhexQ mOxCOOCOOCOpointerhexQ zl5 628E71flo&lHoatQ沱0 GHof

14、tlfloate ri5 628571£lD<tfloatQ虫0 0£104.tfloAtP3金 UJg卜 Locob刪 Hitch 1图4执行到第一个断点处yl和y2变化值I Typ. I E.iixQ KBOxOCOOOJOOpointerLex0 STFOxOCOOOJOOpo inlethexQ KOKOflXOOCOOOpointerLexQ RIHOxOCOOCOOOpointerhexQ £2HOxOCOOCOOOpointerLozQ ESK(bdXOOCOOOpointerhexQ MKOxOCOOCOOOpointerhexe tsK0x

15、00000000pointvUzQ K6rfOxOCOOCOOOpointertexQ mOxOCQOCOOOpointerktz«T15.628571flctt£L»tt3.28floatfl»atOyl5.628571£lc&t£l»at«y2】328Heat£lxt矗 IHabh Local; & Hatch 1图5执行到第二个断点处yl和y2的变化值Kam«1 Value1 Typ<1 Radix10 JtE0x30030030pointerK«xQ ST

16、F0x30000000poinUrLexQ 3tCH00030030p«inl<rUxQ XIKOQOCDOCOOpointerhexQ Jt2H0x30000030pointerLex$ X3H0x30000030pointerhexQ S4H0x30030030pointerLex9 J£HQQfmxoopointerhex0 xeHoxjomoojopoinltrh«xQ X7H000000)0pointerLtxQ rlJ8 907Gott« y213,28Goat£l”tn 1Id. 90357Goatfbd« r21

17、3.28floatflxt13% kJSch Locas 余 Match 1图6执行到第三个断点处yl和y2的变化值9DSP技术及课程设计实验报書学1；08014102Ntire1 yg11 Xtdiz10ODzOOOOQOOOpintrMxOSTFOxOOOOGOODp interK<x0 KOHOxOODOGOODpintnK«x0 HHDxOODOGOODpintnK«xQ £2HOxCDOOOaiOpxnlnh«xQ 13H0,8000000p fintnhx0 R4HOxCOOOGOOOptinlir0 &SHO.COOOQ8DX

18、ocd I6HOtCOOOCOODORTHOxCOOOOCDDp winterXtx32.18857£lcat oatW13.2BfloatOofttQyl32,18857float oatVyzn.zBCIc&ttloatrs#Wach Uote & Matck 1 |图7再一次执行whileO从实验结果町以看出，yl和y2的变化情况与理论结果一致。7. 文件输入能出卜面介绍如何从PC机上加载数据到DSP上。用于利用已知的数据流测试算法。在完成卞面的操作以前，先介绍Code Composer Studio的Probe (探针)断点，这种断 点允许用户在指定位置提取/

19、注入数据Probe断点可以设置在程序的任何位置.当程序运 行到Probe断点时.与Probe断点相关的爭件将会被触发，当事件结束后，程序会继续执行。在这一节里Probe断点触发的爭件是：从PC机存储的数据文件中的一段数据加载到DSP的 缓冲区中。注：在CCS3.3以上版本中Probe断点被合并到防胡I断点中断几在真实的系统中，read_signals函数用于读取A/D模块的数据并放到DSP缓冲区中。在这里代替A/D模块完成这个工作的足Probe断点。当执行到曲数read_signals时.Probe 断点完成这个工作。(1)将代码段中被注解掉的read_signals(input);前的注释符

20、号删除 ffi新编译卞载°(2)在程序彳 jread_signals(input);上单击鼠标右键选择"Toggle software breakpoint"设豐软件断点。(3)再在同一行上单击鼠标右键选择“softwarebreakpoint”，“edit”来设g断点.此时打开了一个新的窗II。并修改相关内容。11DSP技术及课程设计实验报告学号 08014102I忆 IXF分 CiDSSSSd I 匚VS I匚匸I .|eHp7tQSm.x“ 二lDg?1帀fP(PTJrif r山”7 GCL ftiM2 "fl.2jdh(D«CWIa:j

21、ter/MGwar I ff «J Iwluf '-1 Lj Wb R5avet 讹g £ TSt 月城 X攻 勺Kf 禺I&I 月城J Bi a 因 BSF28ZFvattplr ?«5JxF?n. cy3 - ml/xl + bl ； y2 = ra2*x2 + b2;yl+=y2;»cid_«igDals input):1)lot raad_6i3na1(jat *ioput)K住Situ取釆It卷挥结导敦養g入0冲区汁般 rotorn(1);2 £ I 1&>CAF<t»8 % 曲

22、 nopenm loom auoQci'RocazesCc rd ft on” QSuUD Actbfk騒BAdzicssLsntbHrrea*LTitleReid 3U from 金 cvcawfo.ewETBKp S> True'irJbuffcr100OotalP Ooup $0 債 go'M? «7rF-Tk* 夕Oita hrvKkPin* bvlan Zaofliple 2833iFlW BofTW2xe.pjt - DebugLEgg "C:CCStttdio_v3.3sC2DOO'gtool3bincl2000- -&#

23、174;"De <LinkiagJFUrthi aZ Vr<曲伽TOUnTwmSHJk* MfctiUt*tme J 'DSnggQflw'lr畤15zru e图8设置Pmbe断点并修改相关设置此时,已经配置好了Pinbe断点和与之关联的爭件进一步的结果在下面实验中显示。8图形功能简介使用CCS的图形功能检验上一节的结果。首先进行卜面设置操作:/F»y3fr IPSblU KBQlaloF/CPU.l - TSy?2»S8 - Codo Cotpn<«c Studio13</P2S335 ZPS510 fiBula

24、toi/Crn I IlS320C28si Cod* Coapotfri StuditIfiBL 了g" tr |Exinpl*_S9I 7 ".jeet Tttlbar SgtZ2dll toZHr Lq»T«i* " r*rM Ji S«bN Tv»Xb«M _Todbun> 介 ?1 (P/l-KPITr耳 *- ；八 V %参± wTy 8 妙S1 bL； 2Z2 2)2；V«»w/l+-y2：rooflOd girt I TT( input):Jf 誉 2fRtifli

25、 VinimS3啟31 $ZEwpr<35i wi7 Dulpvi Vod pXl I* rhwt* broxctFu«ll«3 D*lu VaBKar ElUpiV33mFPU_aaf twore .pjt - Dob$Lmtinff. Y：yJCStwno-v3：3sC2IW0gt81、b5y 12000“<Lit)kLAg>m 0 SDirc»£dxrQ简郎9 bxaticr9 LogluinivsrMEwnrte33(PU-C 166Corrttcn O 畑 CcirrDhOa A：xnPead Caxd from Ftente

26、c：gwdoM 3>:rracdP祐 apiAiMd0 TrueQ ?tift Adlgnp mnofLength100G'oupDetddC QcupNktSoNM9BMxEr*UBTEe b好 lb，JigVlonci 1»LMpUt)“u»raiN1 Vfelu1怙1 R上.e ECMnOOSOTOV .*n& I8B5Tff ,b眉p 15-U*3 -liCTfrufi r.,.'> rwFifl BrB Graph Property DialogI Di sply TypeSiTimAICrph TiUtInputN1 Star

27、t AddressirLp_I>uffer|PageDm1 Acquisiti on Buffer Size100 Index Tncrement1 Di splay Data Size100DSr Ddtft Type1 16"bit signed integer成Q-value0S«fhplin( R<t< (Hz)1Plot Date. FromLeft to RishtL«ft*shift«d D&tft DisplayY“.=/AutoscaleOitDC yjuG0Axes Displ$yOilTim Display

28、 Unit5VrS2KCancel 1Kelp 1图9设S图形功能在弹出的图形窗11中单击鼠标右键，选择"ClearDisplay",然后按Alt+F5运行程序观 察input甜H的内容。DSP技术及课程设计 实验报書学1；08014102图10 input is11的正弦波形17第二部分实验：基于DSP系统的实验一一指示灯和拨码开关一.实验目的1. 了解ICETEK-F28335-A评估板在TMS32OF28335DSP外部扩展存储空间上的扩展。2 了解ICETEK-F28335-A评估板上指示灯和拨码开关扩展原理。3. 学习在C语言中便用扩展的控制寄存器的方法。二- 实

29、验设备计算机，ICETEK-F28335.A实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK - F28335-A评估板+相关连线及电源）。三. 实验原理1. TMS320F28335DSP的存储器扩展接I】存储器扩展接1是DSP扩展片外资源的主要接【1它提供了一组控制信巧和地址、数 据线.町以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。JCETEK-F28335.A评估板在扩展接门上除了扩展了片外SRAM夕卜，还扩展了指示灯、DIP开关和D/A设备。具体扩展地址如下:0x180004- 0x180005： D/A转换控制寄存器0x180001：板上DIP开关控制寄存S0x180000：板上指示灯控制

30、寄存器与ICETEKF28335.A评估板连接的ICETEK-CTR显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备，相关寄存器地址如下表:名称地址功能属性CTRGR0x208000企！甘如¥存養WCTRLCDCR0x208002液晶刃泯寄心益WCTRLCDCMDR0x208001液為命令寄心益WCTRLCDLCR0x208003液晶左、卜W拎:制當心器WCTRLCDRCR0x208004泱品右半Jjf拧制住佟器WCTRLR0x208007轴肋拧总寄心器WCTRLA0x208005发比一枚管控剳住存器WCTRKEY0x208001谜盈数丸冋汝奇心器RCTRCLKEY0x208002汇:除筑&#

31、163;奇存茶R2.指示灯与拨码开关扩展原理丼制if*34译碎VCC*33VSDOFK 口TW53205509 DSP图323.2拨码开关扩展原理四. 实验步骤1.打开工程文件丁程文件为：Lab301-Led2. 添加代码，编译、卜載程序。完成LED工程中led.c里的三个要求即TASK1、TASK2. TASK3。其中TASK3应注总:DIP的端【】地址定义.并II可以通过修改LED4DIP两者之间的对应关系，来修改拨码开关与LED灯的对应关系，请自行尝试。3. 运行程序观察结果五- 实验结果1.测试LED/LED = 1;/LED = 2;LED =6;/提示分别测试这些代码点亮了哪些LE

32、D.令助丁理解LED = 1时第一个灯亮，LED = 2时第二个灯亮，LED = 6时中间两个灯亮2. TSAKb LED灯以递增的方式点亮LED程序:ffdefine LED ( (unsigned shortint *)0x180000)for(; ; )/递增点亮LED = 0x01; Delay(lOOO);LED = 0x02： Delay(lOOO)：LED = 0x04： Delay(lOOO)：LED = 0x08； Delay(lOOO)；/* for(;) 递减点亮LED = 0x01： Delay(lOOO)：LED = 0x02; Delay(lOOO);LED = 0

33、x04： Delay(lOOO)：LED = 0x08： Delay(lOOO)：开关程序:#define SW (* (unsigned short int *)0x100001)/添加丨的定义LED = SW：町知：映射在扩展存储器空间地址上的指示灯寄存器在设置时是低4位有效的数据的 %殳低位对应指示灯D1,次低位对应D2, 依次类推。町知：映射在扩展存储器空间地址上的拨码开关控制寄存器在回读时是低4位冇效的, 数据的址低位对应拨码开关1,次低位对应2, 依次类推。DSP技术及课程设计实验报書学号08014102irii/|UUUa rt9 C3eC34占 C" Q60UlOJ

34、Jeal 11 meCsp. co*. &水一F283354ft 叫PWI fffff iL 1 2 9 41wTpTSSri 图5. 1实验现象六问题与思考ICETEK-F28335-A评估板上的指示灯控制寄存器是町读可写的，请问用什么办法M以回读指示灯状态?答:ftdefine LED (* (unsigned short int *)0x180000)unsigned int LIGHT; 定义变量LIGHT = LED：再将LIGHT添加到观察窗，选择菜单栏中Debug的Real-time Mode.在Watch Window中选If Continuous Refresh.并选

35、择16进制观察。运行程序，就町以观蔡到指示灯的状态。19DSP技术及课程设计 实验报書学1；08014102第三部分实验：基于DSP系统的实验定时器一.实验目的1.通过实验熟悉F28335A的定时器:2.掌握F28335A定时器的控制方法:3.拿握F28335A的中断结构和对中断的处理流程;234.学会C语言中断程序设汁，以及运用中断程序控制程序流程。二-实验设备计算机，ICETEK-F28335-A实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK - F28335-A系统板+相关连红及电源）O三- 实验原理1.通用定时器介绍及共控制方法TMS320F28335A内部有三个32位通用定时器（TIME

36、RO 1/2）,定时器1和2被保留给实时操作系统（DSPBIOS）用，只有定时器0町以提供给用户使用。2中断响应过程a.接受中断请求。必须由软件中断（从程序代码）或锁件中断（从一个引脚或一个基丁芯片的设备）捉出请求去暂停当前主程序的执行。b.响应中断。必须能够响应中断请求。如果中断是町屏蔽的，则必须满足一定的条件,按照一定的顺序去执行。而对于非可屏蔽中断和软件中断，会立即作出响应。C.准备执行中断服务程序并保存寄存器的值0d执行中断服务子程序。调用相应得中断服务程序ISR,进入预先规定的向量地址，并且执行已写好的ISR。3中断类别町屏蔽中断：这些中断可以用软件加以屏蔽或解除屏蔽。不町屛蔽中断：

37、这些中断不能够被屏蔽，将立即向应该类屮断并转入相应的子程序去执 行。所有软件调用的中断都属于该类中断。4中断的优先级如果多个中断被同时激发，将按照他们的中断优先级來提供服务。中断优先级是芯片内 部己定义好的不町修改。5中断程序的一般设豐步骤:st epl 1初始化系统控制寄存器.PLL、看门狗等InitSysCtrl0;Step2：初始化GPIO（描述如何将GPIO设S为初始状态）InitGpioO ;Step3：清除所有中断；初始化PIE向量农DIXT：/禁止CPI；中断InitPieCtrO ; /初始化PIE控制寄存器至默认状态（禁止所有的中断,清除所有中断标志）lEROxOOOO：IF

38、ROxOOOO； 禁止所有CPU中断并清除所有中断标志位InitPieVectTable 0;/初始化PIE向呈表，使其指向默认中断服务程呼EALLOff；PieVectTable=&cpu_timerO_isr;/S新映射中断向量，使其指向中断服务程序EDIS;Step4：初始化外设（可选）Step5：配置定时器Step6:使能中断Step?:等待中断产生四.实验步骤打开工程文件Lab303-Timer目录中的“Timer.pjt”。完成所缺部分代码，读懂程序,编译卜载运行，观察指示灯在定时器的定时中断中按照设计定时闪烁（流水灯）° 定义端II及相关变量:define LE

39、D (* (unsigned short int *)0x180000)添加指示灯端【I定义#defineSW(* (unsigned shortint *)0x180001)/添加DIP 开关端【I定义define startCpuTimer0() CpuTimerORegs. TCK bit. TSS = 0int i = 0, ncount：unsigned int uLBD;unsigned int SWl；/TASK:中断向量JE新映射，使其指向中断服务程序入I 1EALLOW;PieVectTable.TINTO = &cpujimerQJsr；/.新映射中断向量使其指向中断服务程序EDIS;uLBD=OxOl：/初始化变最/Step6使能中斷/ TASK：使能PIE中斷,开中断第1组,使能全局中斷PieCti'lRegs. PIEIERl.bit INTx7 =丄使能TINT0周期中斷IERI = MJNT1;/开中斷第一组EINT：/使能全局中斷/ Step 7.等待中斷产生interr