dsp課程設(shè)計(jì)--正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　DSP課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院： 信息工程 </p><p>　　班級： 通信110 </p><p>　

2、　姓名： </p><p>　　學(xué)號： </p><p>　　同組人： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p&g

3、t;<p>　　實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 中區(qū)圖書館起點(diǎn)機(jī)房 </p><p>　　時間： 2013 年 12 月 23 日</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　正弦信號發(fā)生器</b></p><

4、;p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過實(shí)驗(yàn)掌握DSP的軟件開發(fā)過程</p><p>　　學(xué)會運(yùn)用匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，在此集成開發(fā)環(huán)境下完成工程項(xiàng)目創(chuàng)建， 程序編寫，編譯，鏈接，調(diào)試以及數(shù)據(jù)的分析。</p><p>　　學(xué)會用CCS(Code Composer&#

5、160;Studio)仿真模擬DSP芯片，通過CCS軟件平臺上應(yīng)用C54X匯編語言來實(shí)現(xiàn)正弦信號發(fā)生裝置。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　編寫一個產(chǎn)生正弦波信號的程序，在CCS軟件下進(jìn)行模擬運(yùn)行，觀察輸出結(jié)果</p><p>　　設(shè)計(jì)原理 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生正弦波的方法是泰勒級數(shù)展開法。泰勒級數(shù)展開法需要的

6、存儲單元少，具有穩(wěn)定性好，算法簡單，易于編程等優(yōu)點(diǎn)，而且展開的級數(shù)越多，失真度就越小。求一個角度的正弦值取泰勒級數(shù)的前5項(xiàng)，得近似計(jì)算式： </p><p><b>　　總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)是基于CCS開發(fā)環(huán)境的。CCS是TI公司推出的為開發(fā)TMS320系列DSP軟件的集成開發(fā)環(huán)境，是目前使用最為廣泛的DSP開發(fā)軟件之一。它提供了環(huán)境配置、

7、源文件編譯、編譯連接、程序調(diào)試、跟蹤分析等環(huán)節(jié)，并把軟、硬件開發(fā)工具集成在一起，使程序的編寫、匯編、程序的軟硬件仿真和調(diào)試等開發(fā)工作在統(tǒng)一的環(huán)境中進(jìn)行，從而加速軟件開發(fā)進(jìn)程。通過CCS軟件平臺上應(yīng)用C54X匯編語言來實(shí)現(xiàn)正弦信號發(fā)生裝置。 總體思想是：正弦波的波形可以看作由無數(shù)點(diǎn)組成，這些點(diǎn)與x軸的每一個角度值相對應(yīng)，可以利用DSP處理器處理大量重復(fù)計(jì)算的優(yōu)勢來計(jì)算x軸每一點(diǎn)對應(yīng)的y的值(在x軸取N個點(diǎn)進(jìn)行逼近)。整個系統(tǒng)軟件

8、由主程序和基于泰勒展開法的SIN子程序組成，相應(yīng)的軟件流程圖如圖。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1、設(shè)置</b></p><p>　　在Family下選擇C55xx，將看到所有C55xx的仿真驅(qū)動，包括軟件仿真和硬件仿真；</p><p>　　在Plat

9、form下選擇Simulator，在Available Factory Boards中只顯示軟件仿真驅(qū)動，選中相應(yīng)的驅(qū)動；</p><p>　　雙擊C55xx Rev4.0 CPU Functional Simulator，可以在My System下看到所加入的驅(qū)動；</p><p>　　點(diǎn)擊Save & Quit，將保存設(shè)置退出Setup CCStudio v3.1并啟動運(yùn)行CC

10、Studio。</p><p>　　2、編寫匯編源程序sin。</p><p>　　3.、建立匯編源程序</p><p>　　在CCS環(huán)境下，點(diǎn)擊file/new/source file菜單命令，打開一個空白文檔，將匯編程序輸入。</p><p>　　單擊file/save菜單命令，在D:\program files\ti\myproject

11、s下保存文件名為sin，并選擇保存類型為*.asm。</p><p>　　4、建立鏈接命令文件。</p><p>　　5、創(chuàng)建新的工程文件</p><p>　　啟動CCS，在Project菜單中選擇New項(xiàng)，在Project中輸入denglin，CCS將創(chuàng)建一個名為denglin.pjt的工程。 </p><p>　　6、將文件添加到工程中&

12、lt;/p><p>　　在工程中添加源文件，執(zhí)行菜單project/add files to project，把sin文件添加到工程中。</p><p><b>　　7、生成和運(yùn)行程序</b></p><p>　?。?）選擇菜單命令Project→Rebuild All，對工程重新編譯、匯編和鏈接，主窗口下方的信息窗口將顯示build進(jìn)行匯編、編譯

13、和鏈接的相關(guān)信息。</p><p>　　選擇菜單命令File→Load Program，在當(dāng)前目錄的Debug目錄下選擇sin并打開，將Build生成的程序加載到DSP中。 </p><p>　　（3）選擇菜單命令Debug→Run或在Debug工具欄上單擊Run按鈕，運(yùn)行該程序。 </p><p><b>　　8、觀察運(yùn)行結(jié)果</b><

14、/p><p>　　點(diǎn)擊view/gragh菜單命令觀看圖像</p><p><b>　　主要參數(shù)</b></p><p><b>　　源程序</b></p><p><b>　　匯編源程序sin</b></p><p><b>　　.mmregs&

15、lt;/b></p><p>　　.def start</p><p>　　.def d_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx,sinx,cosx</p><p>　　sin_x: .usect "sin_x",360</p><p>　　STACK: .usect "

16、STACK",10H</p><p>　　k_theta .set 286 ;theta=pi/360(0.5deg)</p><p><b>　　start:</b></p><p><b>　　.text</b></p><p>　　STM #S

17、TACK+10H,SP</p><p>　　STM k_theta,AR0</p><p>　　STM 0,AR1</p><p>　　STM #sin_x,AR6</p><p>　　STM #90,BRC</p><p>　　RPTB loop1-1</p><p>　　L

18、DM AR1,A</p><p>　　LD #d_xs,DP</p><p>　　STL A,@d_xs</p><p>　　STL A,@d_xc</p><p>　　CALL sinx ;d_sinx=sin(x)</p><p>　　CALL cosx

19、 ;d_cosx=cos(x)</p><p>　　LD #d_sinx,DP</p><p>　　LD @d_sinx,16,A ;A=sin(x)</p><p>　　MPYA @d_cosx ;B=sin(x)*cos(x)</p><p>　　STH B,1,*AR6+

20、 ;AR6----2*sin(x)</p><p>　　MAR *AR1+0</p><p>　　loop1: STM #sin_x+89, AR7 ;sin91(deg.)-sin179(deg.)</p><p>　　STM #88,BRC</p><p>　　RPTB loop2-1</p>

21、<p>　　LD *AR7-,A</p><p>　　STL A,*AR6+</p><p>　　loop2: STM #179,BRC ;sin180(deg.)-sin359(deg.)</p><p>　　STM #sin_x,AR7</p><p>　　RPTB loop3-1&l

22、t;/p><p>　　LD *AR7+,A</p><p><b>　　NEG A</b></p><p>　　STL A,*AR6+</p><p>　　loop3: STM #sin_x,AR6 ;generate sin wave</p><p>　　STM

23、 #1,AR0</p><p>　　STM #360,BK</p><p>　　B loop3</p><p><b>　　sinx:</b></p><p>　　.def d_xs,d_sinx</p><p><b>　　.data</b></p&g

24、t;<p>　　table_s .word 01C7H ;C1=1/(8*9)</p><p>　　.word 030BH ;C2=1/(6*7)</p><p>　　.word 0666H ;C3=1/(4*5)</p><p>　　.word 1556H ;C4=

25、1/(2*3)</p><p>　　d_coef_s .usect "coef_s",4</p><p>　　d_xs .usect "sin_vars",1</p><p>　　d_squr_xs .usect "sin_vars",1</p><p&g

26、t;　　d_temp_s .usect "sin_vars",1</p><p>　　d_sinx .usect "sin_vars",1</p><p>　　d_l_s .usect "sin_vars",1</p><p><b>　　.text</

27、b></p><p>　　SSBX FRCT</p><p>　　STM #d_coef_s,AR5 ;move coeffs table_s</p><p><b>　　RPT #3</b></p><p>　　MVPD #table_s,*AR5+</p><

28、;p>　　STM #d_coef_s,AR3</p><p>　　STM #d_xs,AR2</p><p>　　STM #d_l_s,AR4</p><p>　　ST #7FFFH,d_l_s</p><p>　　SQUR *AR2+,A ;A=x^2</p><

29、p>　　ST A,*AR2 ;(AR2)=x^2</p><p>　　||LD *AR4,B ;B=1</p><p>　　MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/72,T=x^2</p><p>　　MPYA A

30、 ;A=T*A=x^2(1-x^2/72)</p><p>　　STH A,*AR2 ;(d_temp)=x^2(1-x^2/72)</p><p>　　MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/42(1-x^2/72);T=x^2(1-x^2/72)</p><p>　　MPYA

31、 *AR2+ ;B=x^2(1-x^2/42(1-x^2/72))</p><p>　　ST B,*AR2 ;(d_temp)=x^2(1-x^2/42(1-x^2/72))</p><p>　　||LD *AR4,B ;B=1</p><p>　　M

32、ASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/20(1-x^2/42(1-x^2/72))</p><p>　　MPYA *AR2+ ;B=x^2(1-x^2/20(1-x^2/42(1-x^2/72)))</p><p>　　ST B,*AR2 ;(d_temp)=B</p

33、><p>　　||LD *AR4,B ;B=1</p><p>　　MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/6(1-x^2/20(1-x^2/42(1-x^2/72)))</p><p>　　MPYA d_xs ;B=x(1-x^2/6(1-x^2/20(

34、1-x^2/42(1-x^2/72))))</p><p>　　STH B,d_sinx ;sin(theta)</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　cosx: </p><p>　　.def d_xc,d_cosx</p>

35、<p>　　d_coef_c .usect "coef_c",4</p><p><b>　　.data</b></p><p>　　table_c .word 0249H ;C1=1/(7*8)</p><p>　　.word 0444H ;C2=1/(5*

36、6)</p><p>　　.word 0AABH ;C3=1/(3*4)</p><p>　　.word 4000H ;C4=1/2</p><p>　　d_xc .usect "cos_vars",1</p><p>　　d_squr_xc .usect &q

37、uot;cos_vars",1</p><p>　　d_temp_c .usect "cos_vars",1</p><p>　　d_cosx .usect "cos_vars",1</p><p>　　c_l_c .usect "cos_vars",1<

38、/p><p><b>　　.text</b></p><p>　　SSBX FRCT</p><p>　　STM #d_coef_c,AR5 ;move coeffs table_c</p><p><b>　　RPT #3</b></p><p>　　M

39、VPD #table_c,*AR5+</p><p>　　STM #d_coef_c,AR3</p><p>　　STM #d_xc,AR2</p><p>　　STM #c_l_c,AR4</p><p>　　ST #7FFFH,c_l_c</p><p>　　SQUR *AR2+,

40、A ;A=x^2</p><p>　　ST A,*AR2 ;(AR2)=x^2</p><p>　　||LD *AR4,B ;B=1</p><p>　　MASR *AR2+,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/56,T=x^2</p>

41、;<p>　　MPYA A ;A=T*A=x^2（1-x^2/56）</p><p>　　STH A,*AR2 ;(d_temp)=x^2(1-x^2/56)</p><p>　　MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/30(1-x^2/56); T=x^

42、2(1-x^2/56)</p><p>　　MPYA *AR2+ ;B=x^2(1-x^2/30(1-x^2/56))</p><p>　　ST B,*AR2 ;(d_temp)=x^2(1-x^2/30(1-x^2/56))</p><p>　　||LD *AR4,B

43、 ;B=1</p><p>　　MASR *AR2-,*AR3+,B,A ;A=1-x^2/12(1-x^2/30(1-x^2/56))</p><p>　　SFTA A,-1,A ;-1/2</p><p><b>　　NEG A</b></p><

44、p>　　MPYA *AR2+ ;B=-x^2/2(1-x^2/12(1-x^2/30(1-x^2/56)))</p><p>　　MAR *AR2+</p><p><b>　　RETD</b></p><p>　　ADD *AR4,16,B ;B=-x^2/2(1-x

45、^2/12(1-x^2/30(1-x^2/56)))</p><p>　　STH B,*AR2 ;cos(theta)</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　.end</b></p><p><b>　　鏈接命令文件&l

46、t;/b></p><p><b>　　MEMORY</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　PAGE 0:</b></p><p>　　EPROM: org=0E000H, len=1000H</p><p>

47、;　　VECS: org=0FF80H, len=0080H</p><p><b>　　PAGE 1:</b></p><p>　　SPRAM: org=0060H, len=0020H</p><p>　　DARAM1: org=0080H, len=0010H</p><p>　　DARAM2:

48、org=0090H, len=0010H</p><p>　　DARAM3: org=0200H, len=0200H</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　SECTIONS</b></p><p><b>　　{</b></p>

49、<p>　　.text :> EPROM PAGE 0</p><p>　　.data :> EPROM PAGE 0</p><p>　　STACK :> SPRAM PAGE 1</p><p>　　sin_vars :> DARAM1 PAGE 1</p

50、><p>　　coef_s :> DARAM1 PAGE 1</p><p>　　cos_vars :> DARAM2 PAGE 1</p><p>　　coef_c :> DARAM2 PAGE 1</p><p>　　sin_x : align(512) {} >

51、; DARAM3 PAGE 1</p><p>　　.vectors :>VECS PAGE 0</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析</b></p><p>　　結(jié)果成功生成了正弦波圖像，表明改程序能通過TMS320C54

52、x產(chǎn)生正弦信號</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這次實(shí)驗(yàn)把平時書本上生硬的文字變成了活生生的圖像，使我對這門學(xué)科的基本知識、理論解起來更加方便直觀和深刻。通過實(shí)驗(yàn)我基本了解了DSP應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法和設(shè)計(jì)過程，掌握了匯編源程序的編輯、匯編和鏈接過程，熟悉了CCS集成開發(fā)環(huán)境，CCS的安裝及設(shè)置，CCS集成開發(fā)環(huán)境，CCS的基本使用，調(diào)試