DSP原理及应用实验指导书91精

1、DSP原理及应丿实验指导书山东建筑大学信息与电气工程学院、, 、.冃U言实验一开发环境建立实验二CCS使用实验三FFT与滤波器程序实验四定时器实验实验五数字10实验实验六电机驱动实验实验七DSP芯片电路原理图1356I1. 实验目的DSP原理及应用是信息与通信专业的一门实践性很强的专业课。DSP原理及应用实验作为该课程的重要教学环节，对培养学生理论联系实际的学风， 培养学生研究问题和解决问题的能力，培养学生的创新能力和协作精神， 提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力具有重要的作用。通过该课程的实验环节，使学生得到DSP原理及应用基本实践技能的训练， 学会运用所学理论知识判断和解决实际问题

2、，加深和扩大理论知识；学会常用仪表、电子仪器等基本实验设备的测量原理及使用方法；能根据要求合理布线和正 确连接实验线路，能分析并排除实验中出现的故障；能运用理论知识对实验现象、 结果进行分析和处理；能根据要求，进行简单的设计，并正确选择合适的电路单 元及适用的仪器设备。2. 实验前预习每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要 求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识； 预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事 项。3. 实验注意事项(1) 实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方 法及实

3、验箱的组成和接线要求。(2) 实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受 到全面训练。(3) 接线前应将仪器设备合理布置，然后按实验内容要求接线。实验电路走 线、布线应简洁明了、便于测量。(4) 完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、 元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。(5) 实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源， 报告指导教师检查处理。(6) 测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作 规程，切勿乱调旋钮、档位

4、。注意仪表的正确读数。(7) 未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。(8) 实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。 最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。(9) 爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。（10）自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。4. 实验总结每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表， 分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、 同组实验者姓名外，还包括：实验目的；实验仪器设备（名称、型号）； 实验原理；实验主要步骤及主要电路结构图； 实验记录（测试数据

5、、波形（图表）、现象）；实验数据整理（按每项实验的"实验报告要求"进行计算、绘图、分析等）； 回答每项实验的有关问答题。12实验开发环境建立1. 实验目的主机 仿真器主机学会CCS软件的安装方法。熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法。熟悉CCS常用菜单的使用。掌握CCS集成开发环境的调试方法。2. 实验原理CCS是进行DSP开发的一个集成环境，它是在 WINDOWS系统下工作的 一个软件，通过该软件，我们可以进行 DSP程序及系统的开发。CCS提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具，是进行DSP开发的常用工具，它是在 WINDOWS系统下工作的一个软件，通过该软

6、件，我们可 以进行DSP程序的编辑及系统的开发。3. 实验仪器和设备4. 预习要求(1) 复习DSP开发流程。(2) 复习DSP软件开发过程。(3) 复习CCS常用菜单的使用。5. 实验内容及步骤(1) 通过实际安装CCS软件，学会CCS软件的安装方法，熟悉CCS集成开 发环境，了解CCS安装程序所建立的目录结构，熟悉 CCS软件的操作。详细实 验内容和步骤见DSP实验箱使用手册中调试工具安装与使用说明。(2) DSP源文件的建立、DSP程序工程文件的建立，学会使用CCS调试工具。 编写一段DSP程序，实现文本的输出。(3) 编译与链接的设置、生成可执行的 DSP文件、进行DSP程序的调试与

7、改错、学会使用CCS调试工具。详细实验内容和步骤见DSP实验箱使用手册 中简单应用程序的调试。6. 实验报告要求(1) CCS安装过程中安装程序建立了哪些目录？(2) 利用CCS如何建立并运行程序？怎样更改程序选项、 定位语法错误？中 断点和观察窗口是如何使用的？(3) 在CCS中如何进行程序的调试、跟踪和分析？怎样生成可执行的DSP文件，怎样进行DSP程序的加载？实验二CCS使用1. 实验目的(1) 熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法。(2) 掌握CCS集成开发环境的调试方法。查阅CCS发展历史，给出CCS发展的版本和适用的芯片。 使用CCS时，经常遇到下述扩展名文件，说明分别是什么

8、文件。P roject. makp rogram. cp rogram. asmfile name. hfile name. libp roject. cmdp rogram. objp rogram. outp roject. wks2. 实验内容及步骤(1)(2)programcfg. cmdprogramcfg. h54programcfg. s54学习集成开发环境CCS2.20,解决以下问题。CCS项目的创建。包括创建、打开和关闭项目；在项目中添加和删除文 件；设置编译选项。程序调试的基本操作。包括复位，执行，单步执行，内存寄存器与变量 的查看，图形显示等。学习断点和探测点。保存配置文

9、件时产生的文件：3. 思考题CCS发展的各种版本中，适合 C6000的有哪些版本？ 说明CCS中断点和探测点的异同。4. 实验报告要求(1) 简述实验目的及实验内容。 按实验步骤附上实验过程中的(1)、(2)的结果；说明如何创建项目、执行 程序以及设置断点。(3)简要回答思考题。实验三FFT与滤波器程序1. 实验目的(1) 学习用FFT对连续信号和时域信号进行频谱分析的方法。(2) 掌握CCS集成开发环境的调试方法。2. 实验背景知识傅里叶变换是一种将信号从时域到频域的变换形式，是声学、语音、电信和信号处理等领域中的一种重要分析工具。离散傅立叶变换(DFT)是连续傅立叶变换在离散系统中的表现形

10、式，由于 DFT的计算量很大，因此在很长时间内其应 用受到很大的限制。快速傅立叶变换(FFT)是离散傅立叶变换的一种高效运算方 法。FFT使DFT的运算大大简化，运算时间一般可以缩短一至两个数量级，FFT 的出现大大提高了 DFT的运算速度，从而使DFT在实际应用中得到广泛的应用。 在数字信号处理系统中，FFT作为一个非常重要的工具经常使用，它甚至成为 DSP运算能力的一个考核因素。对于有限长离散数字信号x( n), 0<n <N-1，其离散谱X(k)可以由离 散付氏变换(DFT)求得。DFT的定义为：NX(k) = DFT x(n)t =2 x(nW，n , k=0, 1, |,

11、 N-1nz03. 实验内容及步骤运行程序，分析FFT.C、FFTfunction.c和Filter.c文件的程序功能。 学习CSL,解决以下问题：什么是CSL ？实验程序中CSinito函数的作用是什么？(1) 复习DFT算法原理、FFT的算法原理以及设计FIR、IIR数字滤波器的 原理和方法。(2)(3)4. 思考题(1) 结合DSP内部结构，分析说明使用 DSP进行FFT运算的优点。(2) IIR与FIR数字滤波器相比较，各自的优缺点。简述实验目的及实验内容。按实验步骤附上实验过程中(2)、(3)的结果。 简要回答思考题。5. 实验报告要求(1)(2)(3)1. 实验目的(1)(2)(3

12、)(4)(5)(6)实验四定时器实验了解DSP程序的构成。 了解DSP程序的各段的定义。 熟悉如何编写中断服务程序。了解串行通信的过程。 掌握长时间间隔的定时器的处理。 掌握片内外设的设置方法。2. 实验原理定时器有两种时钟信号模式，可以用内部和外部时钟源作为时钟计数。实验箱中配置有两个定时器，TIMER0 和3.实验仪器和设备(1) DSP实验箱1台(2)仿真器1台(3)主机1台4.预习要求TIMER1，本实验使用定时器 TIMER1。复习DSP程序的构成。(2) 复习如何编写中断服务程序。(3) 复习定时器工作原理。5. 实验内容本实验内容为：编写异步串行通信程序、正确进行异步串口的通信与

13、定时器 的设置，使异步串行通信程序能够与系统进行正常通信。6. 实验报告要求(1) 写明本次实验所用仪器仪表的型号、规格。(2) 描述中断服务程序、串行通信的过程。(3) 写出定时器设置程序、画出程序流程图。(4) 记录实验结果(数据或曲线)。(5) 分析定时器设置方法。实验五数字I/O实验1. 实验目的(1)熟悉CCS集成开发环境。掌握DSP扩展数字I/O的方法。(2) 了解DSP实验箱的有关硬件系统。2. 实验原理的I/O空间，起实现方法-般有两种：者。3.实验仪器和设备(1) DSP实验箱1台(2)仿真器1台(3)主机1台采用锁存器和采用DSP系统中一般有少量的数字I/O资源，在扩展I/

14、O资源时一般占用DSP CPLD,本实验采用后4. 预习要求(1)复习CCS集成开发环境。复习DSP I/O资源的使用。5. 实验内容及步骤DSP的初始化、UARTDSP实验箱使用手册本实验内容为：编写程序实现对交通灯的控制，包括 的初始化、扩展数字I/O的使用。详细实验内容和步骤见 中数字I/O实验。6. 实验报告要求写明本次实验所用仪器仪表的型号、规格。描述DSP扩展数字I/O的方法。写出所编写的控制程序、画出程序流程图。 记录实验结果(数据或曲线)。1. 实验目的(2)(3)(6)(7)实验六 电机驱动实验熟悉CCS的开发环境。了解直流与步进电机驱动的原理； 了解PWM对直流电机的驱动原

15、理； 了解步进电机的控制原理； 了解直流与交流电机的驱动电路； 了解PWM调速的实现过程； 通过10总线锁存产生的脉冲的频率与相位的顺序控制速度与方向。2. 实验原理SEED-DEC6713的存储器扩展总线，包含 4个存储空间XCE3:0，被映射到'6713的CE2和CE3空间中，每个存储空间有 20-位地址线、32-位数据线。 本实验将直流电机与步进电机的控制接口映射到DSP C6713 EMIF CE3#空间，配置为16-位异步接口模式。4. 预习要求(2)(3)(4)3. 实验仪器和设备(1) DSP实验箱1台(2)仿真器1台主机1台复习CCS集成开发环境。复习DSP EMIF的空间分配。复习定时器工作原理。了解对直流电机与步进电机的驱动的基本原理。5. 实验内容及步骤本实验内容为：编写程序实现步进电机的驱动，包括DSP的初始化、异步串口的初始化、PWM产生的定时中断服务程序。详细实验内容和步骤见 DSP 实验箱使用手册中电机驱动实验。6. 实验报告要求写明本次实验所用仪器仪表的型号、规格。说明定时器延时与软件延时的区别。写出所编写的控制程序、画出程序流程图。 记录实验结果(数