基于DSP的A,D转换接口设计

1、河南理工大学河南理工大学 数字信号处理课程设计数字信号处理课程设计 题目：基于 DSP 的 A/D 转换接口设计 摘要 数字信号处理器（digital signal processor, DSP）是针对数字信号处理的需 求而设计的一种可编程的处理器，是现代电子技术、计算机技术和信号处理技 术相结合的产物。随着信息处理技术的飞速发展，DSP 在电子信息、通信、软 件无线电、自动控制、仪器仪表、信息家电等高科技领域获得了越来越广泛的 应用。自从 20 世纪 80 年代诞生以来，DSP 就被广泛应用于社会各个领域。 DSP 不仅快速实现了各种数字信号处理算法，而且拓宽了数字信号处理的应用 范围。随着

2、 DSP 的功能越来越强大，其应用范围也将越来越广泛。此次 DSP 课程设计，我们一组做的是 A/D 转换接口的设计。在 DSP 的外部设备中， A/D（模数转换器）是一个十分重要的器件，A/D 先将模拟信号转换成数字信 号，DSP 接收 A/D 输出的数字信号进行信号处理。 关键词：DSP；A/D 转换接口；TMS320C5416 目目录录 摘要1 1 概述3 1.1 DSP 芯片的介绍3 1.2 DSP 芯片的发展3 1.3 DSP 芯片的特点4 1.4 PROTEL 99SE 概述5 2 系统设计6 2.1 电路原理图7 2.2 PCB 板 7 3 硬件设计8 3.1 电源设计8 3.2

3、 DSP 与 TLV1571 的硬件连接 8 3.3 其他引脚和测试信号9 4 软件设计10 4.1 A/D 主程序10 4.2 中断程序12 4.3 CMD 程序 15 5 实验结果16 总 结17 参考文献18 1 概述概述 1.1 DSP 芯片的介绍芯片的介绍 DSP 芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP 芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采 用流水线操作，提供特殊的 DSP 指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理 算法。根据数字信号处理的要求，DSP 芯片一般具有如下的一些主要特点： 1 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加

4、法。程序和数据空间分开，可以 同时访问指令和数据。 2 片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。 3 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。 4 快速的中断处理和硬件 I/O 支持。 5 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。 6 可以并行执行多个操作。 7 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 1.2 DSP 芯片的发展芯片的发展 世界上第一个单片 DSP 芯片是 1978 年 AMI 公司宣布的 S2811，1979 年美 国 Iintel 公司发布的商用可编程期间 2920 是 DSP 芯片的一个主要里程碑。这两 种芯片内部都没有现代 DSP

5、 芯片所必须的单周期芯片。 1980 年。日本 NEC 公 司推出的 PD7720 是第一个具有乘法器的商用 DSP 芯片。第一个采用 CMOS 工艺生产浮点 DSP 芯片的是日本的 Hitachi 公司，它于 1982 年推出了浮点 DSP 芯片。1983 年，日本的 Fujitsu 公司推出的 MB8764，其指令周期为 120ns ，且具有双内部总线，从而处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性 能的浮点 DSP 芯片应是 AT主程序中必须定义 DATA_DP V_IPTR .set0080h;指向 0080H，默认是 FF80 LDMPMST,A AND#7FH,A;保留低 7 位

6、，清掉高位 OR#V_IPTR,A ;将新值传到高 9 位 STLM A,PMST;修改 PMST 寄存器 ;Initialize the AD1571 K_STARTSEL.set 17;D7 0:HARDWARE START 1:SOFTWARE START K_PROGEOC.set 06;D6 0:INT1:EOC K_CLKSEL .set 05;D5 0:Internal Clock 1:External Clock K_SWPWDN .set 04;D4 0:Normal1:Power Down K_MODESEL .set 03;D3 0:Single Channel1:Swe

7、ep Mode K_CR0 .set (K_STARTSEL|K_PROGEOC|K_CLKSEL|K_SWPWDN|K_MODESEL)5 K_OSCSPD .set 06;D6 0:INT.OSC.SLOW1:INT. OSC. FAST K_OUTCODE .set 03;D3 0:Binary1:2s Complement K_READREG .set 02;D2 0:Enable Self Test1:Register Read back K_STEST.set 0;0CONVERSION resultREADREG = 0 ;1SELF TEST 1 result ;2SELF T

8、EST 2 result ;3SELF TEST 3 result ;0Contents of CR0READREG = 1 ;1Contents of CR1 K_CR1.set (100H|K_OSCSPD|K_OUTCODE|K_READREG|K_STEST) VECT PAGE 0/*中断向量表*/ STACK : DARAM PAGE 1/*堆栈*/ .bss: DARAM PAGE 1/*未命名段*/ .data: DARAM PAGE 1/*数据段*/ 5 实验结果实验结果 程序运行结果如图 5-1 所示。 图 5-1 程序运行结果图 总结 在短短的几十年里，随着信息技术革命的

9、深入和计算机技术的飞速发展， 数字信号处理技术已逐步发展成为一门主流技术，在数字式程控交换机、数字 式移动电话、多媒体计算机、计算机网络、数字电视等领域取得了极其广泛的 应用。课程设计是培养学生运用综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决 实际问题，锻炼实际能力的重要环节，是对我们实际工作能力的具体训练和考 察过程。 我们一组做的题目是 A/D 转换接口的设计，对于我们这些实践中的新手来 说，这是一次考验。怎样才能找到课堂所学与实践运用的最佳结合点。这都是 我们要考虑和努力的。在此次课程设计中，通过老师的精心指导和在网上找的 资料，主要掌握了 A/D 转换接口的设计和运用 Protel 99S

10、E 软件绘制原理图。在 整个团队中，我主要负责原理图的绘制，想要制出既正确又美观的原理图并不 是一件简单的事，其中尤其要注意引脚的连接和元器件的分装问题。在这方面， 我同组的同学给了我很多帮助，使我熟悉了利用 Protel 绘制原理图。通过此次 课程设计，我发现我对元器件的分装掌握的还不是很熟悉。这次课程设计使我 懂得实践的重要性，只有理论知识远远不够，只有把所学的理论知识与实践相 结合才能算是掌握了所学的知识。随着就业形势的日趋严峻，大学生的动手能 力、实际能力和综合素质越来越受到学校和用人单位的重视。并且此次课程设 计锻炼了我们的团队合作的能力。 这次课程设计在同学的热心帮助和老师的辛勤指导下终于顺利完成了，在 此我表示衷心的感谢， 参考文献 1 赵勇，甘泉.DSP 应用系统