1、1dsp 原理及應用實驗.198第一部分 實驗系統介紹.198第二部分 調試軟件安裝說明.216第三部分 硬件安裝說明.222第四部分 5402 常規實驗.225實驗一 常用指令實驗.225實驗二 數據存儲實驗.229實驗三 i/o 實驗.234實驗四 定時器實驗.236實驗五 a/d 轉換實驗.238實驗六 d/a 轉換實驗.243實驗七 語音處理實驗.247實驗八 鍵盤接口及七段數碼管顯示實驗.254實驗九 lcd 實驗.256實驗十 快速傅立葉變換（fft）算法實驗.2582dsp 原理及應用實驗原理及應用實驗第一部分第一部分 實驗系統介紹實驗系統介紹一、系統概述一、系統概述el-dsp

2、-exp iii 教學系統是一種綜合的教學實驗系統，采用模塊化分離式結構，使用靈活，方便用戶二次開發，其系統組成框圖如圖 1-1 所示。通過“e_lab”和“tech_v”擴展總線，可以擴展聲、光、機、電等不同領域的控制對象。可根據需求選用不同類型的 cpu 適配板，且所有 cpu 適配板是完全兼容的，在不需要改變任何配置情況下，更換 cpu 適配板即可做 ti 公司不同類型的 dsp 的相關實驗。 e e_ _l la ab b接接口口2 2t te ec ch h_ _v v接接口口d da a單單元元數數字字量量輸輸入入輸輸出出單單元元e e_ _l la ab b接接口口1 1仿仿真真

3、器器接接口口電電源源單單元元電電機機控控制制接接口口c cp pu u單單元元模模擬擬信信號號源源音音頻頻信信號號源源液液晶晶顯顯示示單單元元a ad d單單元元r rs s2 23 32 2串串口口單單元元單單脈脈沖沖單單元元以以太太網網單單元元i io o單單元元鍵鍵盤盤單單元元c cp pl ld d單單元元語語音音接接口口語語音音單單元元u us sb b單單元元c ca an n總總線線單單元元圖圖 1- -1 系統組成框圖系統組成框圖二、硬件組成二、硬件組成該實驗系統有豐富的硬件資源可以完成多種 dsp 基礎實驗、算法實驗、控制對象實驗和編解碼通信實驗。其硬件資源主要包括：一組一組

4、 cpu 板接口板接口3兩組兩組 e_lab 接口接口一組一組 tech_v 接口接口一組電機控制接口一組電機控制接口一組語音接口一組語音接口語音處理單元語音處理單元一組仿真器接口一組仿真器接口da 轉換單元轉換單元數字量輸入輸出單元數字量輸入輸出單元usb 單元單元cpld 邏輯單元邏輯單元直流電源單元直流電源單元模擬信號源模擬信號源音頻信號源音頻信號源液晶顯示單元液晶顯示單元ad 轉換單元轉換單元單脈沖單元單脈沖單元rs232 串口單元串口單元can 總線單元總線單元以太網單元以太網單元io 單元單元鍵盤輸入單元鍵盤輸入單元1、cpu 板接口板接口用來駁接不同類型的cpu板，cpu板主要由

5、以下幾個模塊組成：cpu模塊；時鐘模塊；復位模塊；存儲器模塊；cpld模塊；擴展接口模塊；電源模塊。454x cpu 板：板：圖圖 1- -2 54x cpu 板外觀和接口示意圖板外觀和接口示意圖表表1- -2 接口說明接口說明序號12345含義dsp jtag接口j1電源插口p4復位按鈕s1擴展接口p1flash寫保護跳線j3序號67891011含義撥碼開關sw2cpld下載口j4擴展接口p3擴展接口p2hpi設置j2撥碼開關sw1j1：dsp jtag接口，符合ieee standard 1149.1(jtag)標準，引腳分配如下圖1-3所示（空腳是第六腳，方形焊盤是第一腳） 。23467

6、891510115圖圖 1- -3 dsp jtag 接口引腳圖接口引腳圖p4：電源插口，cpu板單獨使用時，從此接口給cpu板供電，+5v，內正外負。，內正外負。cpu板插在實驗箱底板上時，不需要從板插在實驗箱底板上時，不需要從p4電源插口供電。電源插口供電。s1：復位按鈕，按下系統復位。j3：flash 寫保護跳線，選配置；1、2 短路，不允許擦除 flash；2、3 短路，允許擦除 flash（在配置 am29lv320 flash 芯片時有效） 。j4：cpld下載口，引腳分配如下圖1-4所示（方形焊盤是第一腳） 。圖圖 1- -4 cpld 下載口引腳圖下載口引腳圖j2：hpi 設置

7、 ，54x 的 hpi16 的設置；1、2 短接，hpi 8 位模式；2、3 短接，hpi 16 位模式（vc5409、vc5410 cpu 板有效） 。sw1：撥碼開關，設置 cpu 的工作狀態。6表表1- -3 sw1開關的設置開關的設置位號位號onoff缺省缺省1hpiena=0不選擇 hpi 模塊功能hpiena=1選擇 hpi 模塊功能off2clkmd3=0clkmd3=1540254095416on5410 off3clkmd2=0clkmd2=1540254095416off5410 on4clkmd1=0clkmd1=1off5mp/mc=0dsp 工作微計算機方式mp/mc

8、=1dsp 工作微處理器方式off6cpucs=0cpu 板為 54x 系列cpucs=1cpu 板為 2x 系列onsw2：撥碼開關，設置 cpld 的工作狀態。表表 1- -4 sw2 開關的設置開關的設置1 位位2 位位3 位位flash 的工作狀態的工作狀態ononon數據空間0ffff 64kx16 offonon程序空間0fffff 1mx16xxx不使能4 位位led 燈燈 d5 的工作狀態的工作狀態on滅off亮p1：cpu 數據地址總線擴展接口7表表 1- -5 p1 管腳定義管腳定義p1 管腳管腳對應對應 54x 管腳管腳 備注備注1 gnd地2d0數據線 03d1數據線

9、14d2數據線 25d3數據線 36d4數據線 47d5數據線 58d6數據線 69d7數據線 710d8數據線 811d9數據線 912d10數據線 1013d11數據線 1114d12數據線 1215d13數據線 1316d14數據線 1417d15數據線 1518gnd地19a17地址線 1720a16地址線 1621a19地址線 1922a18地址線 1823a1地址線 124a0地址線 025a3地址線 326a2地址線 227a5地址線 528a4地址線 429a7地址線 7830a6地址線 631a9地址線 932a8地址線 833a11地址線 1134a10地址線 1035a1

10、3地址線 1336a12地址線 1237a15地址線 1538a14地址線 1439+5v電源40+5v電源p2：cpu 外設總線擴展接口表表 1- -6 p2 管腳定義管腳定義p2 管腳管腳對應對應 54x 管腳管腳 備注備注1 gnd地2gnd地3ready準備好信號4ps程序空間片選信號5ds數據空間片選信號6isio 空間片選信號7r/w讀寫信號8mstrb存儲器空間選擇信號9iostrbio 空間選擇信號10msc微狀態完成信號11xfio 輸出信號12holda總線保持響應信號13iaq指令地址采集信號14hold總線保持信號15bioio 輸入信號16gnd地917clkromc

11、bsp0 輸入位時鐘18clkr1mcbsp1 輸入位時鐘19fsr0mcbsp0 輸入偵時鐘20fsr1mcbsp1 輸入偵時鐘21dr0mcbsp0 輸入數據22dr1mcbsp1 輸入數據23clkxomcbsp0 輸出位時鐘24clkx1mcbsp1 輸出位時鐘25fsx0mcbsp0 輸出偵時鐘26fsx1mcbsp1 輸出偵時鐘27dx0mcbsp0 輸出數據28dx1mcbsp1 輸出數據29nmi不可屏蔽中斷信號30iack中斷響應信號31int1外部中斷 132int0外部中斷 033int3外部中斷 334int2外部中斷 235clkoutcpu 時鐘輸出36tout0定

12、時器 0 輸出37nc空腳38reset復位信號39gnd地40gnd地p3：hpi 總線擴展接口表表 1- -7 p3 管腳定義管腳定義p3 管腳管腳對應對應 54x 管腳管腳 備注備注1 hd0hpi 數據線 02gnd地3hd1hpi 數據線 1104gnd地5hd2hpi 數據線 26a21地址線 217hd3hpi 數據線 38a22地址線 229hd4hpi 數據線 410a20地址線 2011hd5hpi 數據線 512nc空腳13hd6hpi 數據線 614nc空腳15hd7hpi 數據線 716cpucscpu 種類指示信號17nc空腳18nc空腳19hpienahpi 使能

13、信號20nc空腳21hds2hpi 數據選通信號 222dr2mcbsp2 輸入數據23hds1hpi 數據選通信號 124fsr2mcbsp2 輸入偵時鐘25hbilhpi 字節指示信號26clkr2mcbsp2 輸入位時鐘27hashpi 地址選通信號28clkx2mcbsp2 輸出位時鐘29hcshpi 片選信號30fsx2mcbsp2 輸出偵時鐘31hr/whpi 讀寫信號32dx2mcbsp2 輸出數據33hcntl0hpi 控制信號 034gnd地1135hcntl1hpi 控制信號 136gnd地37hinthpi 中斷信號38+3.3v電源39hrdyhpi 準備好信號40+3

14、.3v電源 led 指示燈：指示燈：d1：+5v、d2：+3.3v、d3：dsp 核電壓、核電壓、d4：復位：復位 信號、信號、d5：cpld 測試測試由于 dsp 采用 3.3v 和 1.8v 供電，而且其輸入輸出接口電平為 3.3v，對于數字量輸出而言完全可以和 5v ttl 電平兼容。但對于數字量輸入而言，由于其內部是 3.3v，因此不能將中央處理器的輸出口直接和外圍擴展的 5v 器件相連。通過 lvth16245 和lvth16244 進行電平轉換和驅動。cpu 板標準配置擴展 flash 1m x 16bit，用戶可以選配擴展 flash 2m x 16bit或不擴展 flash 的

15、 cpu 板。2、語音接口與處理單元、語音接口與處理單元語音編解碼器（codec）采用擴展板的形式通過語音接口與主板相連，以便開發不同接口 codec 的語音板。標配的語音擴展板 codec 芯片采用 tlv320aic23（以下簡稱 aic23） ，aic23 是 ti 推出的一款高性能的立體聲音頻 codec 芯片，內置耳機輸出放大器，支持 mic 和 line in 兩種輸入方式（二選一） ，且對輸入和輸出都具有可編程增益調節。aic23 的模數轉換（adcs）和數模轉換（dacs）部件高度集成在芯片內部，采用了先進的 sigmadelta 過采樣技術，可以在 8k 到 96k 的頻率范

16、圍內提供 16bit、20bit、24bit 和 32bit 的采樣，adc和 dac 的輸出信噪比分別可以達到 90db 和 100db。與此同時，aic23 還具有很低的能耗，回放模式下功率僅為 23mw，省電模式下更是小于 15uw。語音處理單元由語音輸接口、輸出功率模塊組成。語音輸入接口提供線性和麥克風輸入，輸入信號由 aic23 進行 ad 變換，由 dsp 采集、處理 ad 變換后的數據，然后將處理后的數據送 aic23 進行 da 變換。da 變換后的信號經過功率放大送板載揚聲器或耳機接口。12語語 音音 輸輸 入入a ai ic c2 23 3功功 率率 放放 大大d ds s

17、p p語語 音音 輸輸 出出m mc cb bs sp p0 0 m mc cb bs sp p1 1圖圖 1- -5 語音處理單元原理框圖語音處理單元原理框圖在實驗箱底板的中部（語音接口的上面）有兩個電位器和四個 2 號孔，其中“左路輸入、右路輸入”兩個 2 號孔與“語音單元”的線性輸入接口相連，提供外部到“語音接口”的輸入通道。 “左路輸出、右路輸出”兩個 2 號孔是板上功放單元的輸入接口，這樣用戶可以“從語音接口”或者“左路輸出、右路輸出”兩個 2 號孔輸入信號到功放單元。兩個電位器“左聲道調節、右聲道調節”可以調節輸入功放的信號的大小從而調節功放的輸出。原理圖如下：圖圖 1- -6 語

18、音處理單元原理圖語音處理單元原理圖語音擴展板撥碼開關的設置：語音擴展板撥碼開關的設置：sw1 撥碼開關撥碼開關狀態狀態備備 注注1on，mode=1 spi 模式、用 spi 模式配置 aic232off133on4onsw2 撥碼開關撥碼開關狀態狀態備備 注注1on2on3on4空腳，off注：當不使用語音擴展板，注：當不使用語音擴展板，mcbsp0、mcbsp1 信號擴展到信號擴展到 techv 總線時，除總線時，除 sw1的的 1 位外，位外，sw1、sw2 的所有位都置為的所有位都置為 off。3、仿真器接口、仿真器接口圖圖 1- -7 jtag 總線接口總線接口板載仿真器接口符合ie

19、ee standard 1149.1(jtag)標準，引腳分配如下圖1-7所示。4 4、dada 轉換單元轉換單元da轉換芯片采用analog devices公司的ad7303。該芯片是單極性、雙通道、串行、8位da轉換器，操作串行時鐘最快可達30m，da轉換時間1.2s采用spi串行接口和dsp連接。da輸出通過放大電路，可以得到05v的輸出范圍。da輸出接口在“cpld單元”的左上角，兩個2號孔“d/a輸出1、d/a輸出2”分別對應ad7303的“outa、outb”。ad7303與dsp的連接電路如下圖1-8所示。5、數字量輸入輸出單元、數字量輸入輸出單元8 位的數字量輸入（由八撥碼開關

20、產生）當撥碼開關打到靠近 led 時為低，相反為高。8 位的數字量輸出（通過八個 led 燈顯示）當對應 led 點亮時說明輸出為低，熄滅時為高。八個 led 數碼管，通過 hd7279 控制。數字量輸入輸出單元的資源分配如下：14數字量輸入分配空間為 io 空間的：8000h （低 8 位，只讀）數字量輸出分配空間為 io 空間的：8001h （低 8 位，只寫） 6、usb單元單元usb 接口芯片采用 cypress 公司的 sl811hs。其既能用作 host 模式又能用作 slave模式的具有標準微處理器總線接口 usb 控制芯片（1.1 標準） ，而且適合于非 pc 設備。在host

21、 模式下，它支持嵌入式主機與 usb 外圍設備的通信，在 slave 模式下，可以作為主機的一個外設。芯片的工作模式和速度選擇由 usb 單元的撥碼開關 sw3 選擇。usb 的主機接口和從機接口均采用 b 型接口。符合 usb1.1 規范，支持全速（12m）和低速（1.5m）兩種傳輸速率。usb 單元的資源分配如下：sl811hs 地址寄存器分配空間為 io 空間的：800bhsl811hs 數據寄存器分配空間為 io 空間的：800chsl811hs 復位控制分配空間為 io 空間的： 800ah （寫 io 空間 800ah 時復位sl811hs，讀時退出復位）sl811hs 主從控制分

22、配空間為 io 空間的： 800eh （寫 io 空間 800eh 時 sl811hs為從模式，讀時為主模式）7、cpld邏輯單元邏輯單元該單元主要完成資源分配、譯碼工作。芯片采用 xilinx 的 xc95144lx。該單元主要完成資源分配、譯碼工作。芯片采用 xilinx 公司的 xc95144xl。開發環境webpack5.1。cpld 編程接口定義如下：（靠近缺口一排最右邊是第一腳） 。15圖圖 1- -9 cpld 邏輯單元的邏輯單元的 jtag 下載口引腳下載口引腳該單元的撥碼開關 sw2，輸出 2 號孔，led 指示燈 d1,d2,d3 的功能都可以由用戶重新編程設定。預設功能如

23、下：撥碼開關的 14 位分別對應 int0int3，每位開關處于 off 位置時使用 cpld 分配的中斷，開關處于 on 位置時 cpld 分配中斷失效，由“電機控制單元”對應的 2 號孔輸入相應中斷信號。cpld 分配的中斷如下：以太網中斷分配到 cpu 板的 int0（c5000）對應c2000 的 xint1；ad 轉換中斷 分配到 cpu 板的 int1（c5000）對應c2000 的 pdpinta；usb 中斷分配到 cpu 板的 int2（c5000）對應c2000 的 xint2；鍵盤中斷分配到 cpu 板的 int3（c5000）對應c2000 的 pdpintb。預設的

24、led 功能如下： d1 為 cpu 復位指示，滅時表示復位d2 為輸出單脈沖指示，滅時表示低電平d3 為“xf 引腳”電平指示，滅時高電平，亮時低電平。預設的 2 號孔輸出分別為：時鐘 1： 1.5mhz時鐘 2： 100hz單脈沖輸出：低電平有效，脈寬 10ms168、直流電源單元、直流電源單元該單元提供板上所需的12v（1%） ，+5v(1%)，+3.3v（1%，0 iout 800ma,）直流電，保險規格 3a/250v。此外還提供了 2 號孔和一個四針插座，方便用戶為板卡以及外設供電。9、模擬信號源、模擬信號源圖圖 1- -10 icl8038 原理框圖原理框圖此單元可產生頻率、幅值

25、可調的雙路三角波、方波和正弦波。產生電路采用兩片 8038信號發生器，輸出頻率范圍 100120khz，幅值范圍-5v+5v。輸出波形、頻率范圍可通過波段開關來選擇。頻率、幅值可獨立調節。兩路輸出信號可以經過加法器進行混疊，作為信號濾波處理的混疊信號源。混疊后的信號從信號源 1 輸出。 10、音頻信號源、音頻信號源此單元采用 winbond 公司 isd2560 是 isd 系列單片語音錄放集成電路的一種。這是一種永久記憶型語音錄放電路，錄音時間為 60 秒，可重復錄放 10 萬次。該芯片采用多電平直接模擬量存儲專利技術，每個采樣值可直接存儲在片內單個 eeprom 單元中，因此能夠非常真實、

26、自然地再現語音、音樂、音調和效果聲，從而避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲” 。該器件的采樣頻率為 8.0khz，內部包括前置放大器、內部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發器、解碼器和 480k 字節的 eeprom。isd2560 內部 eeprom 存儲單元均勻分為 600 行，有 600 個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為 100ms。此外，isd2560 還具備微控制器所需的控制接口。通過操縱地址和控制線可完成不同的任務，以實現復雜的信息處理功能，如信息的組合、連接、設定固定的信息段和信息管理等。17

27、isd2560 可不分段，也可按最小段長為單位來任意組合分段。錄音操作流程：將麥克風插入“e_lab 模塊 2”的“錄音麥克輸入”端（注意：不是語音單元的注意：不是語音單元的“麥克輸麥克輸入入” ） ，將“音頻信號源”的“s202”撥碼開關撥到“運行”位置， “s201”撥到“錄音”位置，然后按下“s200”錄音開始，錄音過程中“運行”指示燈“led15”點亮。錄音過程中可以按下“s200”暫停錄音，再次按下時又接著錄音。這樣就能實現分段錄音。錄音長度最大為 60 秒，錄滿或者停止錄音時“運行”指示燈熄滅。播放操作流程：將“音頻信號源“的“s202”撥碼開關撥到“運行”位置， “s201”撥到

28、“播放”位置，然后按下“s200”播放開始，播放過程中“運行”指示燈“led15”點亮，停止播放時熄滅。播放過程中可以按下“s200”暫停播放，再次按下時又接著播放。播放時輸出的語音信號通過“音頻信號源”的“音頻輸出”2 號孔輸出，用戶可以將此信號輸入到功放單元的輸入 2 號孔“左路輸出、右路輸出”通過板載揚聲器監聽，也可以輸入到語音板的信號輸入 2 號孔“左路輸入、左路輸出”通過語音板采集。 “s202”撥碼開關撥到“復位”位置時，芯片處于復位狀態，不能錄放。11、液晶顯示單元、液晶顯示單元本實驗系統選用中文液晶顯示模塊lcm12864zk，其字型rom 內含8192個16*16 點中文字型

29、和128個16*8半寬的字母符號字型；另外繪圖顯示畫面提供一個64*256點的繪圖區域gdram；而且內含cgram 提供4 組軟件可編程的16*16 點陣造字功能。電源操作范圍寬(2.7v to 5.5v)；低功耗設計可滿足產品的省電要求。同時，與cpu等微控器的接口界面靈活(三種模式并行8 位/4 位串行3 線/2 線)；lcd數據接口基本上分為串行接口和并行接口兩種形式，本實驗采用并行8位接口方式，用戶根據需要改變跳線j65改用串行接口方式。液晶顯示單元的資源分配如下：液晶的指令寄存器分配空間為 io 空間的：8002h液晶的數據寄存器分配空間為 io 空間的：8003h12、a/d 轉

30、換單元轉換單元模數轉換芯片選用 ad7822，單極性輸入，采樣分辨率 8bit，并行輸出；內含取樣保持電路，以及可選擇使用內部或外部參考電壓源，具有轉換后自動 power-down 的模式，電流消耗可降低至 5a 以下。轉換時間最大為 420ns，snr 可達 48db，inl 及 dnl 都在0.75 lsb 以內。可應用在數據采樣、dsp 系統及移動通信等場合。在本實驗系統中，參考電壓源+2.5v,偏置電壓輸入引腳 vmid=+2.5v。模擬輸入信號經過運放處理后輸入18ad7822，輸入電壓范圍-12v+12v。表表 1- -8 ad7822 編碼圖編碼圖vind7d0vref/2000

31、00000vref10000000vref+verf/211111111a/d 轉換單元的資源分配如下：ad7822 分配空間為 io 空間的：8008h（只能進行讀操作）注意：電位器注意：電位器r33、r34是調節是調節ad輸入的電壓增益倍數的，出廠時已設置好，用戶不輸入的電壓增益倍數的，出廠時已設置好，用戶不需調節。需調節。 （r33調節調節ain4輸入輸入，r34調節調節ain5輸入輸入）。）。電位器電位器r32是調節是調節ad的參考電壓的，的參考電壓的，出廠時已設置好，用戶不需調節。出廠時已設置好，用戶不需調節。13、單脈沖單元、單脈沖單元該單元由 555 定時器組成單穩態觸發電路 ，

32、由按鍵 s5 控制，每按一次，產生一個低電平有效的單脈沖，脈沖寬度約 10ms。此脈沖經過 cpld 整形，從 cpld 邏輯單元的“單脈沖輸出”2 號孔輸出。14、io 單元單元此單元是用 cpld 模擬的 8 位 io 口，輸入電壓范圍是 05v，輸出電壓范圍是03.3v。io 單元的資源分配如下：io 口的地址是 800fh（低 8 位）注意：上電后注意：上電后 io 口電平為不確定狀態，需在程序中初始化才能使其初始狀態確定。口電平為不確定狀態，需在程序中初始化才能使其初始狀態確定。15、鍵盤接口單元、鍵盤接口單元鍵盤接口是由芯片 hd7279 控制的，hd7279 是一片具有串行接口的

33、，可同時驅動 8 位共陰式數碼管或 64 只獨立 led 的智能顯示驅動芯片，該芯片同時還可連接多達 64 鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成 led 顯示，鍵盤接口的全部功能。hd7279a 內部含有譯碼器，可直接接收 bcd 碼或 16 進制碼，并同時具有 2 種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。hd7279a 具有片選信號，可方便地實現多于 8 位的顯示或多于 64 鍵的鍵盤接口。在該實驗系統中，僅提供了 16 個鍵。注意：底板上的所有數字地（注意：底板上的所有數字地（gnd）與模擬地（）與模擬地（agnd）都已各自連接，且一點互連。）都已各自連接，且一點互

34、連。19用戶如需使用板上的模擬信號源，音頻信號源以及輸入、輸出語音信號時都需要通過用戶如需使用板上的模擬信號源，音頻信號源以及輸入、輸出語音信號時都需要通過“模模擬信號源擬信號源”單元的單元的 2 號孔號孔“模擬地模擬地”與底板共地；同樣使用板上電源以及數字信號資源時與底板共地；同樣使用板上電源以及數字信號資源時要通過要通過“電源單元電源單元”的的 2 號孔號孔“gnd”與底板共地。與底板共地。20第二部分第二部分 調試軟件安裝說明調試軟件安裝說明一、一、ccs 的安裝的安裝利用 ccs 集成開發環境，用戶可以在一個開發環境下完成工程定義、程序編輯、編譯鏈接、調試和數據分析等工作環節。圖 2-

35、1 為典型 ccs 集成開發環境窗口示例。整個窗口由主菜單、工具條、工程窗口、編輯窗口、圖形顯示窗口、內存單元顯示窗口和寄存器顯示窗口等構成。圖圖 2- -1 典型典型 ccs 集成開發環境窗口示例集成開發環境窗口示例安裝 ccs 到系統中。將 ccs 安裝光盤放入到光盤驅動器中，運行 ccs 安裝程序setup.exe。出現以下畫面。如果在 windowsnt 下安裝，用戶必須要具有系統管理員的權限。21選擇 next，按系統提示安裝，默認安裝路徑是“c：ti” 。安裝完成后，在桌面上會有“ccs 2（c5000） ”和“setup ccs 2（c5000） ”兩個快捷方式圖標。分別對應 c

36、cs 應用程序和 ccs 配置程序。 二、二、ccs 的設置的設置安裝 ccs 軟件與普通的程序安裝類似，沒有特殊要求。下面介紹安裝完成后如何設置 ccs 軟件。如果 ccs 是在硬件目標板上運行，則先要安裝目標板驅動程序，然后運行“ccs setup”配置驅動程序，最后才能執行 ccs。除非用戶改變 ccs 應用平臺類型，否則只需運行一次 ccs 配置程序。運行 code composer studio setup 軟件(即桌面上的setup ccs2（c5000）圖標。22點擊 install a device driver，選擇相應驅動程序。例如：5x 系列：pci 開發器為 xdspc

37、i54x.dvr; isa 開發器為 wtxds54xisa.dvr epp 開發器為 sdgo5xx32.dll此時，available board/simulator type 一欄中會出現相應的驅動圖標；23 把該圖標拖動到最左邊的 system configuration 一欄中出現 board properties 對話框。點擊 next，進入下一頁，會顯示板卡的 i/o 口值，修改為 0 x378(isa、pci、usb仿真器不用修改)，再點擊 next。24在 processor configuration 窗中，在 available processor 中選擇 tms320c

38、54xx 然后，點擊 add single，對話框右邊出現 cpu_1 圖標。點擊 next，進入下一頁，提示選擇一個初始化的.gel 文件，對于 5000 系列的dsp 芯片，可選擇 5402、5409、5410 等。25最后，點擊 finish 關閉 ccs 程序，選擇保存。至此 ccs 安裝設置完成。26第三部分第三部分 硬件安裝說明硬件安裝說明硬件仿真器是進行系統開發的必備工具，它是采用邊界掃描技術和 cpu 芯片通過jtag 口相連接。實現了主機對 cpu 芯片的完全檢測和控制。可以通過 jtag 和相應的軟件調試環境實現系統的硬件調試和軟件的在線調試開發工作。一、一、dsp 硬件仿

39、真器的安裝硬件仿真器的安裝epp 開發系統a關閉 pc 機電源，將專用電纜插入并口中，注意插接要穩固。b用+5v 穩壓電源通過電源插口給仿真器供電。c啟動 pc 機，安裝新軟件件。注注:在電腦的在電腦的 cmos 中，必須將并口模式改成中，必須將并口模式改成 epp，并口的地址改為，并口的地址改為 0 x378，如還，如還有有 epp 模式選擇，選擇模式選擇，選擇 epp1.7。usb 開發系統pci 開發系統二、二、dsp 硬件仿真器的使用硬件仿真器的使用硬件仿真器的用法比較簡單，只要將 jtag 口連接正確，dsp 芯片能夠正常工作并且軟件調試環境配置正確即可以應用。下面給出 jtag 的

40、定義：注意：第六腳是空腳，或沒有連接信號。注意：第六腳是空腳，或沒有連接信號。接通電源，把實驗箱后方的電源開關打到“1”位置，實驗箱通電，實驗箱電源單元的指示燈 led9、10、11、12 指示燈點亮。點擊桌面上的 ccs2（c5000）圖標，出現如下 ccs 軟件界面，則表明系統連接正常，可以開始進行程序的開發和調試。27如出現如下的窗口，則說明連接有問題，可以點擊“diagnostic”運行連接測試程序，這和點擊桌面快捷圖標“sdconfig”效果是一樣的。在彈出的連接測試程序窗口，按如下操作：28 根據（3）窗口的示的內容判斷 jtag 連接是否正常。29第四部分第四部分5402 常規實

41、驗常規實驗實驗一實驗一 常用指令實驗常用指令實驗一、實驗目的一、實驗目的1、了解 dsp 開發系統的組成和結構；2、熟悉 dsp 開發系統的連接；3、熟悉 dsp 的開發界面；4、熟悉 c54x 系列的尋址系統；5、熟悉常用 c54x 系列指令的用法。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs2.0 版軟件，dsp 仿真器，實驗箱。三、實驗步驟與內容三、實驗步驟與內容1、系統連接進行 dsp 實驗之前，先必須連接好仿真器、實驗箱及計算機，連接方法如下所示：2、上電復位在硬件安裝完成后，確認安裝正確、各實驗部件及電源連接正常后，接通仿真器電源或啟動計算機，此時，仿真盒上的“紅色小燈”應點亮，否則 d

42、sp 開發系統與計算機連接有問題。3、運行 ccs 程序 待計算機啟動成功后，實驗箱 220v 電源置“on” ，實驗箱上電，啟動 ccs，此時仿真器上的“綠色小燈”應點亮，并且 ccs 正常啟動，表明系統連接正常；否則仿真器的連接、jtag 接口或 ccs 相關設置存在問題，掉電，檢查仿真器的連接、jtag 接口連接，或檢查 ccs 相關設置是否正確。注：如在此出現問題，可能是系統沒有正常復位或連接錯誤，應重新檢查系統硬件注：如在此出現問題，可能是系統沒有正常復位或連接錯誤，應重新檢查系統硬件并復并復 位；也可能是軟件安裝或設置有問題，應嘗試調整軟件系統設置。位；也可能是軟件安裝或設置有問題

43、，應嘗試調整軟件系統設置。成功運行程序后，首先應熟悉 ccs 的用戶界面pci/usb/epp接口jtag 接口計 算 機仿 真 器實驗箱cpu 板30學會 ccs 環境下程序編寫、調試、編譯、裝載，學習如何使用觀察窗口等。4、修改樣例程序，嘗試 dsp 其他的指令。注：注： 實驗系統連接及實驗系統連接及 ccs 相關設置是以后所有實驗的基礎，在以下實驗中這部分相關設置是以后所有實驗的基礎，在以下實驗中這部分內容將不再復述。內容將不再復述。5、填寫實驗報告。6、樣例程序實驗操作說明啟動 ccs 2.0，并加載“exp01.out” ；31加載完畢，單擊“run”運行程序；實驗結果：實驗結果：可

44、見“cpld 單元”的指示燈 d3 以一定頻率閃爍；單擊“halt”暫停程序運行，則指示燈 d3 停止閃爍，如再單擊“run” ，則指示燈 d3 又開始閃爍；32關閉所有窗口，本實驗完畢。源程序查看：源程序查看：用下拉菜單中 project/open，打開“exp01.pjt” ，雙擊“source” ，可查看源程序。33實驗二實驗二 數據存儲實驗數據存儲實驗一、實驗目的一、實驗目的1、掌握 tms320c54 的程序空間的分配；2、掌握 tms320c54 的數據空間的分配；3、熟悉操作 tms320c54 數據空間的指令。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 版軟件，dsp 仿真

45、器，實驗箱。三、實驗系統相關資源介紹三、實驗系統相關資源介紹本實驗指導書是以 tms32ovc5402 為例，介紹相關的內部和外部存儲器資源。對于其他類型的 cpu 請參考查閱相關的數據手冊。下面給出 tms32ovc5402 的存儲器分配表：對于數據存儲空間而言，映射表相對固定。值得注意的是內部寄存器都映射到數據34存儲空間內。因此在編程應用是這些特定的空間不能作其他用途。對于程序存儲空間而言，其映射表和 cpu 的工作模式有關。當 mp/mc 引腳為高電平時，cpu 工作在微處理器模式；當 mp/mc 引腳低電平時，cpu 工作在微計算機模式。具體的存儲器映射關系如上如所示。存儲器試驗主要

46、幫助用戶了解存儲器的操作和 dsp 的內部雙總線結構。并熟悉相關的指令代碼和操作等。四、實驗步驟與內容四、實驗步驟與內容1、連接好 dsp 開發系統，運行 ccs 軟件；2、在 ccs 的 memory 窗口中查找 c5402 各個區段的數據存儲器地址，在可以改變的數據地址隨意改變其中內容；3、在 ccs 中裝載實驗示范程序，單步執行程序，觀察程序中寫入和讀出的數據存儲地址的變化；4、聯系其他尋址方式的使用。5、樣例程序實驗操作說明啟動 ccs 2.0，并加載“normalexp02_memdebugexp02.out” ；用“view”下拉菜單中的“memory”查看內存單元；35輸入要查看

47、的內存單元地址，本實驗要查看 0 x1000h0 x100fh 單元的數值變化，輸入地址 0 x1000h；查看 0 x1000h0 x100fh 單元的初始值，單擊“run”運行程序，也可以“單步”運行程序；36單擊“halt”暫停程序運行； 查看 0 x1000h0 x100fh 單元內數值的變化；37關閉各窗口，本實驗完畢。源程序查看：源程序查看：用下拉菜單中 project/open，打開“normalexp02_mem exp02.pjt” ，雙擊“source” ，可查看源程序。本實驗說明：本實驗說明：本實驗程序將對 0 x1000 開始的 8 個地址空間，填寫入 0 xaaaa

48、的數值，然后讀出，并存儲到 0x1008 開始的 8 個地址空間。在 ccs 中可以觀察 data 存儲器空間地址0x10000x100f 值的變化。38實驗三實驗三 i/o 實驗實驗一、實驗目的一、實驗目的1、了解 i/o 口的擴展；掌握 i/o 口的操作方法；2、熟悉 portr，portw 指令的用途；3、了解數字量與模擬量的區別和聯系。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 版軟件，dsp 仿真器，實驗箱。三、實驗步驟與內容三、實驗步驟與內容1、運行 ccs 軟件，裝載范例程序，分別調整數字輸入單元的開關 k1k8，觀察led1led8 亮滅的變化，以及輸入和輸出狀態是否一致。

49、2、樣例程序實驗操作說明啟動 ccs 2.0，并加載“normalexp03_iodebugexp03.out” ；單擊“run”運行程序；任意調整 k1k8 開關，可以觀察到對應 led1led8 燈“亮”或“滅” ；單擊“halt” ，暫停持續運行，開關將對燈失去控制；39關閉所有窗口，本實驗完畢。源程序查看：源程序查看：用下拉菜單中 project/open，打開“normalexp03_ioexp03.pjt” ，雙擊“source” ，可查看源程序。四、實驗說明四、實驗說明實驗中采用簡單的一一映射關系來對 i/o 口進行驗證，目的是使實驗者能夠對 i/o有一目了然的認識。在本實驗中，

50、提供的 io 空間分配如下：cpu2 的 i/o 空間： 0 x8000 按鍵 input (x) 8cpu2 的 i/o 空間： 0 x8001 燈 output(x) 840實驗四實驗四 定時器實驗定時器實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉 c54 的定時器；2、掌握 c54 定時器的控制方法；3、學會使用定時器中斷方式控制程序流程。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 版軟件，dsp 硬件仿真器，實驗箱。三、實驗步驟和內容三、實驗步驟和內容1、運行 ccs 軟件，調入樣例程序，裝載并運行；2、定時器試驗通過數字量輸入輸出單元的 led1led8 來顯示；3、例程序實驗操作說明啟

51、動 ccs 2.0，并加載“normalexp04_timerexp04debugexp04.out” ；單擊“run”運行，可觀察到 led 燈（led1led8）以一定的間隔時間不停擺動；41單擊“halt” ，暫停程序運行，led 燈停止閃爍；單擊“run” ，運行程序，led 燈又開始閃爍；關閉所有窗口，本實驗完畢。源程序查看：用下拉菜單中 project/open，打開“norm alexp04_timerexp 04exp04.pjt” ，雙擊“source” ，可查看各源程序。四、實驗說明四、實驗說明c54 的定時器是一個 20 位的減法計數器，可以被特定的狀態位實現停止、重新啟

52、動、重設置或禁止，可以使用該定時器產生周期性的 cpu 中斷，控制定時器中斷頻率的兩個寄存器是定時周期寄存器 prd 和定時減法寄存器 tddr。在本系統中，如果設置時鐘頻率為 20mhz，令 prd = 0 x4e1f，這樣得到每 1/1000秒中斷一次，通過累計 1000 次，就能定時 1 秒鐘。42實驗五實驗五 a/d 轉換實驗轉換實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉/轉換的基本原理；2、掌握 ad7822bn 的技術指標和常用方法；3、掌握并熟練使用 dsp 和 ad7822bn 的接口及其操作。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 軟件，dsp 仿真器，實驗箱，連接線三、實

53、驗步驟和內容三、實驗步驟和內容1、撥碼開關設置與連線。jp3 撥碼開關：碼位備注1off2off3on4off5off6onsw2 撥碼開關：sw2備 注1234碼位offoffoffoffad7822 的采樣時鐘為 1mhz，且中斷給 cpu2 的中斷2用連接線連接“模擬信號源”2 號孔“信號源 1”與“a/d 單元”2 號孔“adin1” 。2、運行 ccs 軟件，加載示范程序；3、觀察采樣結果；4、填寫實驗報告。43 5、樣例程序實驗操作說明啟動 ccs 2.0，并打開“normalexp06_adexp06.pjt”工程文件；雙擊“exp06.pjt”及“source” ，可查看各源程

54、序；加載“normalexp06_cpu2debugexp06.out”文件；并在“exp06.c”中如下圖“j=0；”處，設置斷點； 單擊“run”運行程序，程序運行到斷點處停止；44用下拉菜單中的 view / graph 的“time/frequency”打開一個圖形觀察窗口；設置該圖形觀察窗口的參數，觀察起始地址為 data_buff，長度為 256 的存儲器單元內的數據，該數據為輸入信號經 a/d 轉換之后的數據，數據類型為 16 位整型；45單擊“animate”運行程序，在圖形觀察窗口觀察 a/d 轉換后的數據波形變化；單擊“halt”暫停程序運行，用“view”的下拉菜單中“m

55、emory”打開存儲器數據觀察窗口；設置該存儲器數據觀察窗口的參數，選擇地址為 data_buff，數據格式 c 格式16 進制數；單擊“animate”運行程序，調整存儲器數據觀察窗口，并在該窗口中觀察數據變化，a/d 轉換后的數據存儲在地址為 data_buff 單元開始的 256 個單元內，變化數據將變46為紅色；單擊“halt”停止程序運行；關閉“exp06.pjt”工程文件，關閉各窗口，本實驗完畢。四、實驗說明四、實驗說明ad7822 通過 dsp 的 i/o 口完成數據通訊。采樣數據存儲在從數組 data_buff中。47實驗六實驗六 d/a 轉換實驗轉換實驗一、實驗目的一、實驗目

56、的1、熟悉 d/a 轉換的基本原理；2、掌握 ad7303 的技術指標和常用方法；3、熟悉 dsp 的多通道緩沖串口配置為 spi 的應用方法；4、掌握并熟練使用 dsp 和 ad7303 的接口及其操作。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 版軟件，dsp 仿真器，實驗箱，示波器。三、實驗步驟與內容三、實驗步驟與內容 1、運行 ccs 軟件，加載示范程序；2、按 f5 運行程序，用示波器檢測“cpld 單元”的 2 號孔接口“d/a 輸出 1 ”輸出一個正弦波；3、填寫實驗報告。4、樣例程序實驗操作說明啟動 ccs 2.0，并打開“normalexp07_daexp07.pjt”工

57、程文件；并加載“normalexp07_cpu2debugexp07.out” ；48單擊“run”運行程序一次，然后取消運行。打開一個圖形觀察窗口，以觀察程序產生的波形。49設置觀察窗口參數，起始地址為 data_buff，長度為 256，16 位整型；產生的正弦波圖形如下：505、然后單擊“run”全速運行程序。用示波器檢測“d/a 轉換單元”的 2 號孔接口“輸出 1”輸出一個正弦波； 關閉所有窗口，本實驗完畢。四、實驗說明四、實驗說明本實驗通過 dsp 產生一個正弦波，然后再將這個正弦波的數據，按一定周期通過d/a 發送出去。在 2 號孔接口“d/a 輸出 1”輸出一個連續的正弦波，正

58、弦波的頻率和輻值可以通過程序設定。51實驗七實驗七 語音處理實驗語音處理實驗一、實驗目的一、實驗目的1、熟悉 tlv320aic23 的接口和使用；2、熟悉 mcbsp 多通道緩沖串口配置為 spi 模式的通信的應用；3、掌握一個完整的語音輸入、輸出通道的設計；4、了解語音信號的采集、回放及濾波處理。二、實驗設備二、實驗設備計算機，ccs 2.0 版軟件，實驗箱、dsp 仿真器、音頻對錄線、音頻信號源。三、實驗步驟與內容三、實驗步驟與內容1、利用自備的音頻信號源，或把計算機當成音源，從實驗箱的“語音單元”的音頻接口“麥克輸入”輸入音頻信號，進行 ad 采集；2、語音處理算法；3、da 輸出音頻

59、信號；（可以用示波器觀察，也可以經過語音放大電路驅動板載揚聲器）實現語音信號的回放；4、具體的硬件接口連線參見樣例程序實驗操作說明；5、開關 k9 撥到左邊，即仿真器選擇連接左邊的 cpu：cpu1；運行 ccs 軟件，加載示范程序，運行程序，揚聲器有聲音輸出；6、寫實驗報告。樣例程序實驗操作說明1）實驗前準備“語音接口”模塊小板的撥碼開關設置：sw1 撥碼開關：狀態備 注1on2off3on4on52sw2 撥碼開關：狀態備 注1on2on3on4off底板撥碼開關的設置：撥碼開關 s6：狀態備 注1on，右聲道開；2on，左聲道開；用音頻對錄線，連接實驗箱的“語音單元”的音頻接口“麥克輸入

60、”接口和外部音源輸入接口；2）實驗實驗實驗 a：語音采集與回放實驗：語音采集與回放實驗啟動 ccs 5.0，打開“exp08_cpu1useraudio01”中的“useraudio01.pjt” 工程文件；雙擊 “useraudio01.pjt” 及“source”可查看各源程序；53并加載“exp08_cpu1useraudio01debug”中的 useraudio01.out；打開音頻源，輸出音頻，單擊“run”運行程序，或按 f5 運行程序；通過板載喇叭，可聽到連續音頻信號，調節“右聲道調節”和“左聲道調節”旋鈕，輸出音頻信號大小變化。在圖示 i=0 處設置斷點：54在 viewgr