DSP原理与应用实验指导书（适用于EL-DSP-EXPIV型实验箱）

1、PAGE PAGE 60DSP原理与应用实验指导书（适用于EL-DSP-EXPIV型实验箱）刘忠国山东大学控制学院2013年7月目 录 TOC o 1-2 h z HYPERLINK l _Toc164416806 第1部分：EL-DSP-EXPIV型实验系统概述 PAGEREF _Toc164416806 h 2 HYPERLINK l _Toc164416807 11EL-DSP-EXPIV型实验系统结构框图 PAGEREF _Toc164416807 h 2 HYPERLINK l _Toc164416808 12实验系统主要资源概述及使用 PAGEREF _Toc164416808 h

2、 2 HYPERLINK l _Toc164416809 13必做实验项目 PAGEREF _Toc164416809 h 14 HYPERLINK l _Toc164416810 第2部分 软件硬件安装说明 PAGEREF _Toc164416810 h 15 HYPERLINK l _Toc164416811 21 CCS的安装 PAGEREF _Toc164416811 h 15 HYPERLINK l _Toc164416812 22 CCS的仿真器设置 PAGEREF _Toc164416812 h 16 HYPERLINK l _Toc164416813 23 硬件安装说明 PAG

3、EREF _Toc164416813 h 23 HYPERLINK l _Toc164416814 第3部分 实验内容 PAGEREF _Toc164416814 h 25 HYPERLINK l _Toc164416815 实验一CCS及基本指令实验 PAGEREF _Toc164416815 h 25 HYPERLINK l _Toc164416816 实验二 存储器寻址及I/O操作实验 PAGEREF _Toc164416816 h 31 HYPERLINK l _Toc164416817 实验三 定时器及中断实验 PAGEREF _Toc164416817 h 35 HYPERLINK

4、 l _Toc164416818 实验四 FIR滤波器实验 PAGEREF _Toc164416818 h 42 HYPERLINK l _Toc164416819 实验五 FFT实验 PAGEREF _Toc164416819 h 47 HYPERLINK l _Toc164416820 实验六 波形的数据采集处理及回放实验（选做） PAGEREF _Toc164416820 h 50 HYPERLINK l _Toc164416821 第4部分 附 录 PAGEREF _Toc164416821 h 52 HYPERLINK l _Toc164416822 附录1：TMS320C5402

5、CPU及外设存储器寄存器映射表 PAGEREF _Toc164416822 h 52 HYPERLINK l _Toc164416823 附录2：C5402中的中断标志寄存器（IMR）和中断屏蔽寄存器（IFR） PAGEREF _Toc164416823 h 53 HYPERLINK l _Toc164416824 附录3：TMS320C5402中断向量表与优先级 PAGEREF _Toc164416824 h 54 HYPERLINK l _Toc164416825 附录4：TMS320C5402状态和控制寄存器 PAGEREF _Toc164416825 h 55 HYPERLINK l

6、_Toc164416826 附录5：片内4K掩模ROM的内部资源 PAGEREF _Toc164416826 h 57 HYPERLINK l _Toc164416827 附录6：TMS320C5402时钟方式引脚状态及时钟方式寄存器 PAGEREF _Toc164416827 h 57 HYPERLINK l _Toc164416828 附录7：软件等待状态寄存器（SWWSR） PAGEREF _Toc164416828 h 57 HYPERLINK l _Toc164416829 附录8：TMS320C5402存储器分配 PAGEREF _Toc164416829 h 58 HYPERLI

7、NK l _Toc164416830 附录9：TMS320C5402 PQFP封装引脚排列顺序 PAGEREF _Toc164416830 h 58 第1部分：EL-DSP-EXPIV型实验系统概述 EL-DSP-EXPIV型实验箱是由北京达盛公司开发的专家型实验系统，该实验系统主要用于辅助教学和科研开发使用，便于学生学习和掌握C54x DSP的开发应用。11EL-DSP-EXPIV型实验系统结构框图 系统结构框图本系统采用双CPU设计，可以实现双DSP的多处理器的协调工作，同时支持54X系列和2X系列的CPU板。用户可根据自己的需求选用不同类型的CPU板，通过更换CPU板即可做不同类型的DS

8、P实验。还可以通过“E_lab”和“Techv”扩展总线，来扩展机、电、声、光等不同领域的扩展模块，完成数据采集、图象处理、通讯、网络、控制等扩展实验。12实验系统主要资源概述及使用121 CPU板接口 实验箱支持dsp及可控资源表适用dsp类型控制的资源备注CPU15402、5409、5410、54162407语音单元、以太网单元、USB单元、E_lab1、E_ lab 2、Techv、RS232、CAN、数字量输出单元、IO单元2、IO单元3RS232、CAN、IO单元2：配置2407 CPU板有效语音单元：配置54X CPU板有效CPU25402、5409、5410、54162407AD

9、、DA、LCD、键盘、开关量输入输出单元、RS232、CAN、IO单元1、电机控制接口RS232、CAN、电机控制接口：配置2407 CPU板有效该实验系统采用底板加CPU板的结构方式，CPU板通过双排针扩展插槽扩展。用户可根据自己的需求选用不同类型的CPU板。不同类型的CPU板在硬件上是完全兼容的。并且支持不同种类的CPU板混合使用。上表给出了支持的CPU板和控制的资源：其中CPU板主要由以下几个模块组成：CPU模块,时钟模块,复位模块,存储器模块,CPLD模块,扩展接口模块,电源模块。1231185610974外观和接口示意图外观各接口说明表序号12345含义DSP JTAG接口J1电源插

10、口P4复位按钮S1扩展接口P1FLASH写保护跳线 J3序号67891011含义拨码开关SW2CPLD下载口 J4扩展接口P3扩展接口P2HPI设置J2拨码开关SW1 J1：DSP JTAG接口，符合IEEE Standard 1149.1(JTAG)标准，引脚分配如下图所示：（空脚是第六脚，方形焊盘是第一脚）P4：电源插口，CPU板单独使用时，从此接口给CPU板供电，+5V，内正外负。 CPU板插在实验箱底板上时，不需要从P4电源插口供电。S1：复位按钮，按下系统复位J3：FLASH写保护跳线，选配置；1、2短路，不允许擦除FLASH；2、3短路，允许擦除FLASHJ4：CPLD下载口，引脚

11、分配如下图所示：（方形焊盘是第一脚）J2：HPI设置 ，54X的HPI16的设置；1、2短接，HPI 8位模式；2、3短接，HPI 16位模式；（只有VC5409、VC5410 CPU板有效）SW1：拨码开关，设置CPU的工作状态 设置见下表：SW1开关设置表SW1-4位LED灯D5的工作状态ON灭OFF亮1位2位3位FLASH的工作状态ONONON数据空间0FFFF 64KX16 OFFONON程序空间0FFFFF 1MX16XXX不使能 SW2：拨码开关，设置CPLD的工作状态SW2开关的设置表位号ONOFF缺省位号ONOFF缺省1HPIENA=0不选择HPI模块功能HPIENA=1选择H

12、PI模块功能OFF4CLKMD1=0CLKMD1=1OFF2CLKMD3=0CLKMD3=1ON5MP/MC=0DSP工作微计算机方式MP/MC=1DSP工作微处理器方式OFF3CLKMD2=0CLKMD2=1OFF6CPUCS=0CPU板为54X系列CPUCS=1CPU板为2X系列ON P1：CPU数据地址总线扩展接表1.5 P1管脚定义表P1管脚对应54X管脚说明P1管脚对应54X管脚说明1 GND地29A7地址线72-17D0-D15数据线0-1530A6地址线618GND地31A9地址线919A17地址线1732A8地址线820A16地址线1633A11地址线1121A19地址线193

13、4A10地址线1022A18地址线1835A13地址线1323A1地址线136A12地址线1224A0地址线037A15地址线1525A3地址线338A14地址线1426A2地址线239+5V电源27A5地址线540+5V电源28A4地址线4P2：CPU外设总线扩展接口表1.6 P2管脚定义表P2管脚对应54X管脚说明P2管脚对应54X管脚说明1 GND地21DR0MCBSP0输入数据2GND地22DR1MCBSP1输入数据3READY准备好信号23CLKXOMCBSP0输出位时钟4PS程序空间片选信号24CLKX1MCBSP1输出位时钟5DS数据空间片选信号25FSX0MCBSP0输出侦时钟

14、6ISIO空间片选信号26FSX1MCBSP1输出侦时钟7R/W读写信号27DX0MCBSP0输出数据8MSTRB存储器空间选择信号28DX1MCBSP1输出数据9IOSTRBIO空间选择信号29NMI不可屏蔽中断信号10MSC微状态完成信号30IACK中断响应信号11XFIO输出信号31INT1外部中断112HOLDA总线保持响应信号32INT0外部中断013IAQ指令地址采集信号33INT3外部中断314HOLD总线保持信号34INT2外部中断215BIOIO输入信号35CLKOUTCPU时钟输出16GND地36TOUT0定时器0输出17CLKROMCBSP0输入位时钟37NC空脚18CL

15、KR1MCBSP1输入位时钟38RESET复位信号19FSR0MCBSP0输入侦时钟39GND地20FSR1MCBSP1输入侦时钟40GND地P3：HPI总线扩展接口表1.7 P3管脚定义P3管脚对应54X管脚 说明P3管脚对应54X管脚 说明1 HD0HPI数据线021HDS2HPI数据选通信号22GND地22DR2MCBSP2输入数据3HD1HPI数据线123HDS1HPI数据选通信号14GND地24FSR2MCBSP2输入侦时钟5HD2HPI数据线225HBILHPI字节指示信号6A21地址线2126CLKR2MCBSP2输入位时钟7HD3HPI数据线327HASHPI地址选通信号8A2

16、2地址线2228CLKX2MCBSP2输出位时钟9HD4HPI数据线429HCSHPI片选信号10A20地址线2030FSX2MCBSP2输出侦时钟11HD5HPI数据线531HR/WHPI读写信号12NC空脚32DX2MCBSP2输出数据13HD6HPI数据线633HCNTL0HPI控制信号014NC空脚34GND地15HD7HPI数据线735HCNTL1HPI控制信号116CPUCSCPU种类指示信号36GND地17NC空脚37HINTHPI中断信号18NC空脚38+3.3V电源19HPIENAHPI使能信号39HRDYHPI准备好信号20NC空脚40+3.3V电源LED指示灯： D1：+

17、5V，D2：+3.3V ，D3：DSP核电压，D4：复位 信号，D5：CPLD测试电平转换单元：由于5402输入输出接口电平为3.3V，对于数字量输出而言完全是可以与5V TTL系统电平兼容。但对于数字量输入而言，由于其内部是3.3V，因此不能将中央处理器的输出口直接和外围扩展的5V器件相连。通过LVTH16245和LVTH16244进行电平转换和驱动。FLASH扩展单元：CPU板标准配置扩展FLASH 1M X 16BIT，使用器件型号为AM29lv800。122 E_lab总线接口通过E_lab接口,可扩展达盛的各种E_lab扩展模块。123 TECH_V总线接口TECH_V总线接口是和T

18、I 公司DSK兼容的信号扩展接口，可连接达盛公司的图像处理、高速AD、DA、USB、以太网等扩展板，也可以连接TI公司的标准DSK扩展信号板，扩展到CPU1的IO空间和数据空间。124 电机控制接口当使用2000系列的CPU板时，可以利用CPU的事件管理器（EVM）模块和AD模块，通过电机接口，控制各种类型的电机。当使用5000系列的CPU板时，此接口不能使用。125 语音处理单元语音Codec采用扩展板的形式通过语音接口与主板相连，以便开发不同接口Codec的语音板。标配的语音扩展板Codec芯片采用TLV320AIC23（以下简称AIC23），AIC23是TI推出的一款高性能的立体声音频C

19、odec芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式（二选一），且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigmadelta过采样技术，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。与此同时，AIC23还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23mW，省电模式下更是小于15uW。 语音处理单元由语音输接口、输出功率模块组成。语音输入接口提供线性和麦克风输入，输入信号由 AIC23进行AD变换，

20、由DSP采集、处理AD变换后的数据，然后将处理后的数据送AIC23进行DA变换。DA变换后的信号经过功率放大送到板载扬声器或耳机接口。语音处理单元原理框图在实验箱底板的左中部（音频信号源的上面）有两个电位器和四个2号孔，其中“左声道输入、右声道输入”两个2号孔与“语音单元”的线性输入接口相连，提供外部到“语音单元”的输入通道。“左声道输出、右声道输出”两个2号孔是板上功放单元的输入接口，这样用户可以从“语音单元”或者“左声道输出、右声道输出”两个2号孔输入信号到功放单元。两个电位器“左声道调节、右声道调节”可以调节输入功放的信号的大小从而调节功放的输出。原理框图如下：语音处理原理框图 语音单元

21、设置说明：拨码开关S6：状态备 注1ON，右声道开；OFF右声道关；缺省设置2ON，左声道开；OFF左声道关；缺省设置语音调节旋扭：旋扭备 注右声道调节顺时针旋转：声音变小；逆时针旋转：声音变大 左声道调节顺时针旋转：声音变小；逆时针旋转：声音变大语音2号孔接口：（最大允许输入电压范围0+3.3V，超出此范围，易引起器件损坏）2号孔接口名称备 注右声道输出右声道信号输出端子左声道输出左声道信号输出端子左声道输入左声道信号输入端子右声道输入右声道信号输入端子语音扩展板拨码开关的设置：SW1拨码开关：状态备 注1ON，MODE=1 SPI模式、用SPI模式配置AIC232OFF3ON4ONSW2拨

22、码开关：状态备 注1ON2ON3ON4空脚，OFF注：当不使用语音扩展板，MCBSP0、MCBSP1信号扩展到Techv总线时，除SW1的1位外，SW1、SW2 的所有位都置为OFF。在“语音单元”中，有四个音频接口，两个输入，两个输出。“连路输入”可以接入由电脑声卡产生的语音信号。“麦克输入”可以通过MIC输入音频信号。“耳机输出”可以通过耳机听取声音。“扬声器输出”可以与音箱相接。126 仿真器接口板载仿真器接口符合IEEE Standard 1149.1(JTAG)标准，通过总线开关来选择仿真的CPU板。引脚分配如图9所示：（空脚是第六脚，靠近缺口一排最左边是第一脚）DSP- JTAG接

23、口定义图JTAG3 引脚序号JTAG功能组相关说明1TMSJTAG模式控制2TRSTJTAG复位3TDIJTAG数据输入4GND地5电源+5V6NC空脚7TDOJTAG数据输出8GND 地9TCLKJTAG时钟10GND 地11TCLKJTAG时钟12GND 地13EMU0仿真中断014EMU1仿真中断1 JTAG引脚信号表K9：开关，用于切换仿真器与CPU的连接。状态备 注1-2JTAG3连接到JTAG1（仿真器连接到实验箱左边的CPU1上）2-3JTAG3连接到JTAG2（仿真器连接到实验箱右边的CPU2上）127 DA转换单元DA转换芯片采用Analog Devices公司的AD7303

24、。该芯片是单极性、双通道、串行、8位DA转换器，操作串行时钟最快可达30M，DA转换时间1.2s。采用SPI串行接口和DSP连接。DA输出通过放大电路，可以得到05V的输出范围。两个2号孔“输出1、输出2”分别对应AD7303的“OUTB、OUTA”。警告：（不允许把这两个二号孔直接和“地”相连，否则引起器件损坏） 电位器R86、R85是调节DA输出的电压放大倍数的，出厂时已设置好，用户不需调节。（R86调节OUTA、2号孔“输出2”，R85调节OUTB、2号孔“输出1”）。128 AD转换单元模数转换芯片选用AD7822，单极性输入，采样分辨率8BIT，并行输出；內含取样保持电路，以及可选择

25、使用內部或外部参考电压源，具有转换后自动Power-Down的模式，电流消耗可降低至5A以下。转换时间最大为420ns， SNR可达48dB，INL及DNL都在0.75 LSB以內。可应用在数据采样、DSP系统及移动通信等场合。在本实验系统中，参考电压源+2.5V,偏置电压输入引脚Vmid=+2.5V。模拟输入信号经过运放处理后输入AD7822，输入电压范围-12V+12V。VinD7D0Vref/200000000Vref10000000Vref+Verf/211111111AD7822编码表A/D转换单元的资源分配如下：A/D转换器分配空间为CPU2 IO空间的：8002h（只能进行读操作

26、），占用CPU2的中断2。和54X CPU配套使用时，采样时钟由CPLD提供，中断方式采集数据；和2X CPU配套使用时，采样时钟由DSP提供，查询方式采集数据。下面是AD 采样时钟的控制，通过拨码开关SW2的控制 ： 1-ON、2-ON、3-ON、4-ON：ADCLK=250KHZ 1-OFF、2-ON、3-ON、4-ON： ADCLK=1MHZ 1-OFF、2-OFF、3-ON、4-ON： ADCLK=1MHZ HCPUCS=“1” 2X CPU板 ADCLK=IOPF6AD采样时钟由CPLD分频2MHZ晶振分频得到或通过2X DSP的IOPF6通用IO引脚模拟。JP3拨码开关：码位备注1

27、ON：“模拟信号源”单元的“信号源1”的输出连接到AD7822输入；OFF：未连接信号源1，缺省位置；2ON：“模拟信号源”单元的“信号源2”的输出连接到AD7822输入；OFF：未连接信号源2，缺省位置；3ON：该单元的2号孔“输入2”，连接到AD7822输入；OFF：未连接2号孔“输入2”，缺省位置；4ON：“模拟信号源”单元的“信号源1”的输出连接到2X 的AIN4输入 注：只对2X CPU有效OFF：未连接 “AIN4”，缺省位置；5ON：“模拟信号源”单元的“信号源1”的输出连接到2X 的AIN5输入 注：只对2X CPU有效OFF：未连接 “AIN5”，缺省位置6ON：该单元的2号

28、孔“输入1”，连接到2X 的AIN5输入 注：只对2X CPU有效OFF：未连接2号孔“输入1”，缺省位置2号孔“输入1”用于将外界的信号输入2X CPU的AIN52号孔“输入2”用于将外界的信号输入AD7822。2号孔“输入3”用于外界的信号输入2X CPU的AIN4。注：输入电压范围 5V+5V，超出此范围，易损坏器件 电位器R33、R34是调节AD输入的电压增益倍数的，出厂时已设置好，用户不需调节。（R33调节AIN4输入，R34调节AIN5输入）。 电位器R32是调节AD的参考电压的，出厂时已设置好，用户不需调节。129 开关量输入输出单元8位的数字量输入（由八拨码开关产生）当拨码开关

29、打到靠近LED时为低，相反为高。8位的数字量输出（通过八个LED灯显示）输出为低时对应LED点亮时；输出为高时，LED熄灭。八个八段LED数码管，通过HD7279控制。数字量输入输出单元的资源分配如下：数字量输入分配空间为CPU2 IO空间的：8000h （只读）数字量输出分配空间为CPU2 IO空间的：8001h （只写）1210 USB单元 USB接口芯片采用CYPRESS公司的SL811HS。该芯片是主从控制芯片，可以做主设备也可以做从设备。符合USB1.1规范，支持全速（12M）和低速（1.5M）两种传输速率。1211 CPLD逻辑单元 该单元主要完成资源分配、译码工作。芯片采用XIL

30、INX公司的XC95144XL。开发环境webpack5.1。CPLD编程接口定义如下：（靠近缺口一排最右边是第一脚）该单元的拨码开关SW2，输出2号孔，LED指示灯D1,D2,D3的功能都可以由用户重新编程设定。预设功能如下：拨码开关：SW2SW2备 注1234码位ONONONON以太网RTL8019产生的中断给CPU1的中断INT0USB从模式AD7822产生的中断给CPU2的中断INT2，ADCLK=250KHZLCD 串口模式， IO地址8006，8007OFFONONONUSB产生的中断给CPU1的中断INT0，USB从模式AD7822产生的中断给CPU2的中断INT2，ADCLK=

31、1MHZLCD 8位并口模式，IO地址8004，8005OFFOFFONONUSB产生的中断给CPU1的中断INT0，USB主模式AD7822产生的中断给CPU2的中断INT2，ADCLK=1MHZLCD 8位并口模式，IO地址8004，8005ONOFFONON单脉冲产生的中断给CPU1的中断INT0ONONOFFON单脉冲产生的中断给CPU2的中断INT2ONONOFFOFF单脉冲产生的中断给CPU2的中断INT0XXXX其余状态保留LED指示灯：LED-D1： CPU2 的XF的状态，XF=1，”灭“，XF=0，”亮“LED-D2： USB不复位“亮”， USB复位”灭“LED-D3：

32、NET不复位“亮”， NET复位”灭“2号孔：复位： 高电平复位脉冲信号 时钟1： CLKOUT/4时钟，从CPU2的CLKOUT分频得到时钟2： CLKOUT/4时钟，从CPU1的CLKOUT分频得到 时钟3： 1MHZ时钟，从Y1 2MHZ分频得到 时钟4： 2MHZ时钟，从Y1 输出1212 电源单元 该单元提供板上所需的12V，+5V，+3.3V直流电，此外还提供了2号孔和一个四针插座J71，方便用户为板卡以及其它扩展外设供电。输入电源为交流220V市电输入。保险规格3A/250V。1213 模拟信号源此单元可产生频率、幅值可调的双路三角波、方波和正弦波。产生电路采用两片8038信号发

33、生器，输出频率范围100120KHz，幅值范围-5V+5V。输出波形、频率范围可通过波段开关来选择。频率、幅值可独立调节。两路输出信号可以经过加法器进行混叠，作为信号滤波处理的混叠信号源。混叠后的信号从“信号源1”输出。ICL8038原理框图模拟信号源原理框图模拟信号源单元波段开关说明：波形选择波段开关拨到底板丝印的相应位置选择对应的波形（正弦、三角、方波），频率选择波段开关拨到底板丝印的相应位置选择对应的频率范围。信号源单元电位器说明：“频率调节”左旋变小右旋变大“幅值调节”左旋变大右旋变小S23:拨码开关码位备注1或2ON：混频开；全OFF，混频关，缺省位置； 2号孔： “信号源1”：信号

34、源1输出，频率范围100120KHZ，幅值-5V+5V “信号源2”：信号源2输出，频率范围100120KHZ，幅值-5V+5V “模拟地”：模拟地1214 液晶显示单元本实验系统选用中文液晶显示模块LCM12864ZK，其字型ROM 内含8192个16*16 点中文字型和128个16*8半宽的字母符号字型；另外绘图显示画面提供一个64*256点的绘图区域GDRAM；而且内含CGRAM 提供4 组软件可编程的16*16 点阵造字功能。电源操作范围宽(2.7V to 5.5V)；低功耗设计可满足产品的省电要求。同时，与CPU等微控器的接口界面灵活(三种模式并行8 位/4 位串行3 线/2 线)；

35、LCD数据接口基本上分为串行接口和并行接口两种形式，本实验采用并行8位或串行2 线接口方式，用户根据需要改变跳线J65改变接口方式。 J651注：连接1、2 并行方式2连接2、3 串行方式3 液晶模块拨码开关说明：S2:拨码开关码位备注1ON：液晶电源开，缺省位置；OFF，液晶电源关；2ON：液晶模块背光电源开；OFF, 液晶模块背光电源关，缺省设置；电位器：R38 调节液晶的对比度，出厂时已调整好，用户勿需调节。 液晶显示单元的资源分配如下：LCD,设置在并行8BIT方式：扩展到CPU2 IO空间： 80048005LCD,设置在串行8BIT方式：扩展到CPU2 IO空间： 80068007

36、1215 单脉冲单元该单元由555定时器组成单稳态触发电路 ，由“单脉冲输出”按键（在液晶显示单元的右下脚）控制，每按一次，产生一个高电平有效的单脉冲，此脉冲经过CPLD整形反相后送给CPU板的中断输入管脚。1216 RS232串口单元该单元只有使用2000系列的CPU板时使用，2000系列DSP的标准RS232串行口经过电压转换芯片MAX3232与外部RS232串行口联接。J66、J67 是 DB9针接口，和PC机或实验箱间进行通讯，用双头是孔的交叉串口电缆。串行接口J66和J67引脚定义如下： 发送状态指示灯D37、D39，接收状态指示灯D36、D38在数据传输时闪烁，空闲状态“灭“。12

37、17 IO单元此单元包括三部分：I/O单元1，I/O单元2，I/O单元3。警告：此单元接口允许输入电压范围0+5V，超出此范围将损坏器件。1218 键盘接口单元键盘接口是由芯片HD7279控制的，HD7279是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管或（64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵,单片即可完成LED显示,键盘接口的全部功能。HD7279A内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。在该实验系统中，仅使用了16个键。1219 数字量输出单元8位的数字量

38、输出（通过八个LED灯显示）当对应LED点亮时说明输出为低，熄灭时为高。用户可以通过对数字量输出单元编程，来显示CPU1的各种工作状态。数字量输出分配空间为CPU1 IO空间的：8008h （只写）13实验项目简述CCS及基本指令实验，属于验证性实验。学习运用ccs进行dsp目标程序开发方法及基本汇编指令。存储器寻址及IO操作实验，属于设计性实验。学习各种寻址方式，及IO编程方法，最后按照要求完成程序的编写。定时器及中断实验，学习定时器及中断的编程方法，以及混合编程的方法，最后按照要求完成新的定时中断及外中断程序设计。FIR滤波器实验，属于设计性实验。学习FIR滤波器的编程实现方法，并完成该滤

39、波程序，实现滤除高频分量的目的。同时学习使用ccs对内存中数据进行图形显示的方法。FFT实验，属于验证性实验。学习使用DSPLIB中专用库函数来实现FFT变换的方法。同时使用图形显示工具对进行变换前后的波形进行显示。波形的数据采集处理及回放实验，属于综合性实验。要求实现以下功能，通过A/D变换器将两路不同频率叠加后的合成波形进行数据采集，并进行滤波程序设计。同时要求该程序完成滤波后的波形输出和实时波形波形显示等功能。 （可选做）其他如语音采集,语音压缩，IIR、相关运算等列为选做项目,有兴趣的同学可以与教师联系选作该实验。第2部分 软件硬件安装说明21 CCS的安装 利用CCS集成开发环境，用

40、户可以在一个开发环境下完成工程定义、程序编辑、编译链接、调试和数据分析等工作环节。下图为典型CCS集成开发环境窗口示例。整个窗口由主菜单、工具条、工程窗口、编辑窗口、图形显示窗口、内存单元显示窗口和寄存器显示窗口等构成。 以安装CCS5000（2.0）为例：CCS软件安装系统要求要使用Code Composer Studio操作平台必须满足以下的要求:IBM PC(或兼容机)Microsoft Window95/98/ NT 4.0/2000/XP至少32M 内存,100M 硬盘空间,奔腾处理器,SVGA(800*600)Code Composer Studio的安装安装CCS到系统中。将CC

41、S安装光盘放入到光盘驱动器中，运行CCS安装程序setup.exe。出现以下画面。如果在WindowsNT下安装，用户必须要具有系统管理员的权限。选择NEXT，按系统提示安装，默认安装路径是“C：ti”。安装完成后，在桌面上会有“CCS 2（C5000 ）”和“Setup CCS 2（C5000 ）”两个快捷方式图标。分别对应CCS应用程序和CCS配置程序。(3)如果用户的操作系统为Windows 95，则可能需要增加环境变量空间。方法是将语句“shell=c：windowscommandcome：4096p添加到C盘根目录下的CONFIGSYS文件中，然后重新启动计算机。这条语句将环境变量空

42、间设置为4096字节。22 CCS的仿真器设置2.2.1并口仿真器设置安装CCS软件与普通的程序安装类似，没有特殊要求。下面介绍安装完成后如何设置CCS软件。如果CCS是在硬件目标板上运行，则先要安装目标板驱动程序，然后运行“CCS Setup”配置驱动程序，最后才能执行CCS。除非用户改变CCS应用平台类型，否则只需运行一次CCS配置程序。运行Code Composer Studio Setup软件(即桌面上的Setup CCS2（C5000）图标。点击Install a Device Driver,选择相应驱动程序.例如： 5X系列：EPP开发器为sdgo5xx32.dll，2X系列：EP

43、P开发器为sdgo2xx32.dll此时,Available Board/Simulator Type一栏中会出现相应的驱动图标;把该图标拖动到最左边的System Configuration一栏中.出现Board Properties对话框.点击NEXT,进入下一页，会显示板卡的I/O口值，修改为0 x378(ISA、PCI、USB仿真器不用修改)，再点击NEXT，在Processor Configuration窗中, 在Available Processor中选择TMS320C54XX然后,点击Add Single;对话框右边出现CPU_1图标.点击NEXT,进入下一页，提示选择一个初始化

44、的.GEL文件，对于5000系列的DSP芯片，可选择5402、5409、5410等。最后,点击finish.关闭CCS程序,选择保存。至此CCS安装设置完成。2.2.2 USB仿真器设置将驱动程序装好后运行驱动文件夹中的usb_setup.exe文件,打开之后会出现下面相应的界面点击“下一步”，在弹出路径窗口中选择选择预先安装CCS的目录，然后点击“下一步”驱动安装结束后，还要进行CCS的相应软件设置。方法如下：打开桌面上的Setup CCS 2 (C5000)快捷图标，进入以下画面，点击右边的“Install a Device Driver”如图：弹出对话框，在CCS的安装目录中找到driv

45、ers找到相应的设备，这里以54XX系列为例。点击“OK”按钮，会发现在中的框中多了“tixds54X”这个设备，然后点击“Add To System”出现在“Board Properties”对话框在Board下面的下拉菜单中选择第二项“Auto-generate board data file with extra configuratic”，这里“Configuratic File”变成可见，点击“Browse”在CCS目录中的drivers目录中找到Techusb2.cfg这个文件，选中打开，然后点击“Next”按钮。出现下面的对话框后，将I/O port 的Value改成0 x280

46、。点击“Next”选中”TMS320C5400”点击旁边的“Add Single”按钮，在右边的框中会出现“CPU_1”，点击“Next”在“startup GEL”中点击右边的小按钮，在打开对话框中选择你需要的文件。完成上面的操作后。出现信息如下点“File”菜单中的“Save”存盘，然后退出，设置全部结束。以后使用快捷图标ccs c5000来启动CCS软件即可23 硬件安装说明硬件仿真器是进行系统开发的必备工具，它是采用边界扫描技术和CPU芯片通过JTAG口相连接。实现了主机对CPU芯片的完全检测和控制。可以通过JTAG和相应的软件调试环境实现系统的硬件调试和软件的在线调试开发工作。231

47、 DSP EPP硬件仿真器的硬件安装第一步、取出开发系统，检查是否齐全EPP开发系统关闭PC机电源，将专用并口电缆一端插入PC机并口中，另一端插入仿真器的并口，注意插接要稳固。B 用+5V稳压电源通过电源插口给仿真器供电。C 启动PC机，安装新硬件，驱动程序eppdrive.zipUSB开发系统A关闭PC机电源，将专用电缆插入一端插入PC机USB口中，另一端插入仿真器的USB口，注意插接要稳固。B启动PC机，安装新硬件，驱动程序usbdrive.zip第二步、将以安装好的仿真器JTAG线，插入底板上的JTAG3“DSP仿真器“接口。 至此，硬件仿真器安装完成。232 DSP硬件仿真器的使用硬件

48、仿真器的用法比较简单，只要将JTAG口连接正确，DSP芯片能够正常工作并且软件调试环境配置正确即可以应用。下面给出JTAG的定义：注意第六脚是空脚。接通电源，把实验箱后方的电源开关打到“ON”位置，实验箱通电，实验箱电源单元的电源指示灯LED9、10、11、12指示灯点亮。 双击桌面上的CCS2（C5000）图标，进入CCS软件界面，可以开始进行程序的开发和调试。第3部分 实验内容实验一CCS及基本指令实验一、实验目的1）了解TMS320C54x汇编语言程序的基本格式，以及使用CCS进行汇编、链接的基本过程。2）熟悉硬件仿真器Emulator和软件仿真器Simulator的使用方法。3）通过软

49、件仿真器各窗口观察TMS320C5402内部资源和修改内部寄存器状态。4）初步熟悉C54x汇编语言COFF公共目标格式文件。二、实验设备微机一套，操作系统为WINWODS98、WINDOWS2000 SP2或WINDOWS XP SP1或具有更高级的补丁。5000CCS2.0软件版本。程序及链接命令文件见D:EXPEREXP1目录下的.asm 和.cmd文件。三、开关设置将开关K9拨到右边，即仿真器选择连接右边的CPU2。 四、实验内容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：PCI/USB/EPP接口JTAG接口计 算 机仿 真 器实验箱JTAG

50、口2) 仿真口选择开关K9拨到右侧，即仿真器选择连接右边的CPU：CPU2；接通实验箱后面220V输入电源,系统会自动上电复位, 在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，此时，仿真器上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统有问题。3)在D:USER下建立自己的目录，并将实验所用的源程序和链接器命令文件复制到自建的子目录下。如D:USERLAN4)启动CCS,待计算机启动成功后，开关置“ON”，实验箱上电，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，则掉电，检查仿真器的连接、JT

51、AG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。5)建立项目文件：如果还没有建立项目文件，则使用Project-New菜单中新建一个项目。在选porject creat 对话框中的Project location中选择或填入新建项目的路径（如D:USERLAN），在project中添入项目名称（如test.pjt）并选择完成。这样就在D:USERLANTEST目录下建立了一个名称为test.pjt的项目文件。注意：实验程序所在的目录不能包含中文，目录不能过深打开项目文件：如果项目已经建立，则使用在Project-Open菜单,通过改变目录打开该目录下面下的项目文件“test.pjt”，不必重新添加

52、文件。 选择location右边按钮6）在项目中添加源程序文件和链接器命令文件。使用Project-Add files to project命令分别添加扩展名为.asm和.cmd的两个文件（注意：在选择添加文件前要修改文件的察看类型为 ALL FILE (*.*)，如果有.asm 文件、.cmd文件、 .c文件和 .lib文件也要添加），再选择Project-Save保存新建的项目。7）在左边树状列表框内双击Project展开目录树，双击ex1.asm打开源程序文件（或者打开自己编写的程序），参考程序中的注释仔细阅读源程序；选择Project-Build可对源程序进行编译，生成.out文件。使

53、用File-Load Programm中加载输出执行代码文件test.out（文件在D:USERLANTESTDEBUG目录下）。8)选择 View-CPU Register（或点击左边工具栏的快捷按钮）打开处理器映射寄存器窗口。9)选择View-Memory（或点击左边工具栏的快捷按钮），在弹出的Windows Memory Options对话框的Address文本框中输入0 x2060，Page下拉框中选中Data,确定后将打开数据存储器查询窗口，此时数据存储器地址0 x20600 x2063就对应着ex1.asm中声明的标号为DAT0DAT3的四个单元。10)调整源程序、memory、C

54、PU Registers三个窗口的大小，以便于观察。11)依次把光标移动到反汇编窗口中标号为bk?（?表示从0开始的整数）段的最后一个nop指令处，选择菜单Debug-Breakpoint（或者点击快捷按钮手行按钮）设置断点，断点设置后，都将以红色原点显示。如果想取消断点，可以将光标移动到该行处，重新作一次断点设置操作。12)选择Debug-Run（也可以按快捷键F5或点击快捷按钮）执行程序。13)程序将停止在第一个断点bk0位置，bk0标号下的指令将以黄色箭头指示，在存储器映射CPU寄存器窗口和数据存储器查询窗口中双击相应操作数的内容，即可进行修改（注意：如步骤9所述，DAT0DAT3对应地

55、址为0X20600X2063），然后在存储器映像cpu寄存器窗口中和数据存储器查询窗口中观察指令执行结果。可试着修改一下指令操作数的内容，然后重新进行编译、链接、载入程序，最后执行，观察存储器中内容的变化。14)重复执行9、10步骤，依次观察加法指令、减法指令、乘法指令、除法指令、平方指令以及3数累加宏指令的执行结果，调用子程序前后堆栈指针及堆栈中数值的变化。15)全部程序执行后，程序转到bk0处，可再次重复以上指令的实验。16)可使用Debug-Restart重新执行程序，或者Debug-Reset CPU将5402复位。五、实验报告：TMS320C54X在复位时，PC=? ,ST0=? ,

56、ST1= ? ,PMST= ? 注意：硬件复位是在硬件仿真条件下进行的，使用菜单执行Debug-Reset CPU进行复位。如何检查程序存储器和数据存储器的内容？给出每段执行后的结果。即START段执行后的DP和 SP值，Bk0, Bk1 ,Bk2 Bk4段执行后A的值，Bk3段之行后数存2062和2063单元的值，BK执行后2063单元的值，BK执行后2003单元的值。六、源程序及链接命令文件1、exp1.asm* FileName:ex1.asm* Description:DSP指令实验* Write by: lanrunze * Date: 2004-2-10* Update: 2006

57、-10-30 * 注意：如果使用硬件仿真，由于在DSP中存在流水线的原因，因此观察存储器和*寄存器变化时要多执行几个周期，才能看到相应的变化。 .title ex1.asm ;源程序名称 .mmregs;使用存储器映像寄存器 .def _c_int00;定义默认程序入口地址DAT0 .set 60H ;定义直接寻址所使用的低7位地址DAT1 .set61HDAT2 .set62HDAT3 .set63H .bss Data0,1 ;定义1字长变量 .bss Data1,1 .bss Data2,1 .bss Data3,1STK.usect STACK ,100h ;定义堆栈段，长度100H.

58、sect .vectors;定义中断向量段，用于存储中断向量表reset: BD _c_int00;复位向量 stm #STK+100h,SP .space 4*16*31 ;为其它中断向量保留空间.text;程序段开始ADD3.MACRO P1,P2,P3,ADDRP;定义实现三数相加的宏: ADDRP = P1 + P2 + P3LD P1,A;宏即宏替换，在调用程序时进行宏展开ADD P2,A;宏的使用方法类似于子程序，但不同点在于宏可以带参数ADD P3,ASTL A,ADDRP.ENDM_c_int00:;默认程序入口地址B start start: LD #40H,DP;置数据页指

59、针from 0 x2000 to ox207fSTM #3000h+100h,SP ;置堆栈指针SSBX INTM;禁止中断ldm PMST,A ;修改IPTR段and #0 x3f,A ;去掉IPTRor #0 x3f80,A ;将IPTR位域改为7fH,stlm a,PMST;写入IPTR即中断向量表首地址为0 x3f80bk0:ST #0012h,DAT0 ;加法LD #0023h,AADD DAT0,A;NOPNOPNOPNOPbk1:ST #0054h,DAT0 ;减法LD #0002h,A SUB DAT0,A NOPNOPNOPNOPbk2:ST #0345h,DAT0 ;乘法S

60、TM #0002h,T MPY DAT0,ANOPNOPNOPNOPbk3:ST #1000h,DAT0 ;除法 1000h/41hST #0041h,DAT1RSBX SXM LD DAT0,ARPT #15 SUBC DAT1,A STL A,DAT2STH A,DAT3NOPNOPNOPNOPbk4:ST #0333h,DAT0 ;求平方SQUR DAT0,ANOPNOPNOPNOPbk5:ST #0034h,DAT0 ;调用宏进行求和运算ST #0243h,DAT1ST #1230h,DAT2ADD3 DAT0,DAT1,DAT2,DAT3NOPNOPNOPbk6:ST #0034h,