dsp技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計報告

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文檔簡介

1、　　DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計報告　　學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院　　專業(yè)：電子信息工程專業(yè) 　　班級： 　　姓名： 　　時間： 2012年1月1日

2、　　一、設(shè)計任務(wù)及要求　　設(shè)計任務(wù)：本課程設(shè)計要求應(yīng)用DES5402PP-U實(shí)驗(yàn)板實(shí)現(xiàn)FIR濾波器，能夠在CCS集成開發(fā)環(huán)境中使用圖形顯示工具顯示輸入和輸出波形。　　設(shè)計要求：利用DES5402PP評估板的模擬信號輸出通道產(chǎn)生一個1kHz的方波，然后將產(chǎn)生的方波信號通過模擬信號輸入通道輸入DES54

3、02PP-U實(shí)驗(yàn)板，對方波進(jìn)行低通濾波，得到一個1kHz的正弦信號。　　二、設(shè)計原理　　本設(shè)計中我們使用一個38階的對稱結(jié)構(gòu)的FIR低通濾波器，其采樣頻率Fs為25KHz，通帶截止頻率1.2KHz，阻帶截止頻率為2.8KHz，阻帶衰減為40DB。　　我們可以應(yīng)用MATLAB中

4、的設(shè)計FIR濾波器的指令fir()，也可以應(yīng)用MATLAB的工具FDATOOL來進(jìn)行設(shè)計，然后將所設(shè)計的濾波器的系數(shù)導(dǎo)入DSP程序中。下面對FDATOOL進(jìn)行簡單的介紹：　　FDATOOL(The Filter Design and Analysis Tool)是一個設(shè)計分析濾波器的工具，它具有很好的用戶界面。借助它可以快速的設(shè)計數(shù)字IIR或FIR濾波器。你可以設(shè)置濾波器的性能指標(biāo)，也可以直接配

5、置濾波器的系數(shù)，還可以從MATLAB工作空間導(dǎo)入濾波器。在FDATOOL界面下，你可以方便的看到設(shè)計的濾波器的幅頻特性、相頻特性、零極點(diǎn)分布、單位脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)、濾波器系數(shù)、群時延等。　　要使用FDATOOL，只要在MATLAB命令窗口中鍵入，按回車即可。FDATOOL有兩種模式：設(shè)計模式和輸入模式。在設(shè)計模式中，你可以從零開始設(shè)計，或者對已經(jīng)設(shè)計的濾波器進(jìn)行改進(jìn)，或者分析濾波器。在輸入模式

6、中，你可以導(dǎo)入先前已經(jīng)設(shè)計好的濾波器或者已經(jīng)存在于MATLAB工作空間的濾波器系數(shù)，你還可以分析導(dǎo)入的濾波器。　　本設(shè)計中我們主要使用FDATOOL的設(shè)計模式進(jìn)行FIR濾波器的設(shè)計和對所設(shè)計的濾波器進(jìn)行分析，然后可以用file菜單下的export將濾波器的系數(shù)導(dǎo)入MATLAB的Workspace和將系數(shù)寫入DSP匯編程序中。在寫系數(shù)到匯編程序中，要注意小數(shù)的表示方法。&l

7、t;p>　　三、程序代碼　　.title "fir5402.asm"　　.ref _c_int00　　.mmregs　??；寄存器地址設(shè)置</b

8、>　　gpiocr .set 3ch ；5402通用I/O控制寄存器　　gpiosr .set 3dh ；5402通用I/O狀態(tài)寄存器　　dxr10 .set 23h

9、；串口0數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器　　drr10 .set 21h ；串口0數(shù)據(jù)接收寄存器　　spsa0 .set 38h ；串口0子地址寄存器　　spcr10 .set 39h

10、；多通道串口0寄存器1　　spcr20 .set 39h ；多通道串口0寄存器2　　xcr10 .set 39h ；串口0發(fā)送控制寄存器　　pcr0 .set 39h ；

11、串口0引腳控制寄存器　　dxr11 .set 43h ；串口1數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器　　spsa1 .set 48h ；串口1子地址寄存器　　spcr11 .set 49h ；多通

12、道串口1寄存器1　　spcr21 .set 49h ；多通道串口1寄存器2　　xcr11 .set 49h ；串口1發(fā)送控制寄存器　　pcr1 .set 49h ；串口1

13、引腳控制寄存器　　srgr1 .set 49h ；采樣率發(fā)生寄存器1　　srgr2 .set 49h ；采樣率發(fā)生寄存器2　　swcr .set 2bh ；軟件等待狀態(tài)

14、寄存器　　；定義變量　　timer_count .set 060h ；定時器計數(shù)　　mcbsp_init .set 061h ；mcbsp初始化　　wa

15、ve_ptr .set 062h　　is_new_data .set 063h ；新數(shù)據(jù)到達(dá)標(biāo)志　　new_ad .set 064h　　out_wave_ptr .set 065h<

16、;p>　　t_ar2 .set 066h　　t_ar3 .set 067h　　temp .set 068h　　wave_buf .set 0900h

17、out_wave_buf .set 01000h　　N .set 38 ; FIR taps　　fir_coef_buf .set 100h ; FIR coef buffer　　fir_data

18、 .set 200h ; FIR windows data buffer !　　.text　　;--------------------------------------------------------------------　　; interr

19、upt vector table !　　;--------------------------------------------------------------------　　rs b _c_int00　　nop&

20、lt;b>　　nop　　nmi b __ret　　nop　　nop　　sint17 b __ret

21、　nop　　nop　　sint18 b __ret　　nop　　nop　　sint19 b

22、__ret　　nop　　nop　　sint20 b __ret　　.word 0,0　　sint21 b __ret<

23、;p>　　.word 0,0　　sint22 .word 01000h　　.word 0,0,0　　sint23 .word 0ff80h　　.word 0,0,0　　sint24 .word

24、01000h　　.word 0,0,0　　sint25 .word 0ff80h　　.word 0,0,0　　sint26 .word 01000h　　.word 0,0,0<

25、p>　　sint27 .word 0ff80h　　.word 0,0,0　　sint28 .word 01000h　　.word 0,0,0　　sint29 .word 0ff80h　　.word

26、 0,0,0　　sint30 .word 01000h　　.word 0,0,0　　int0 b __ret　　nop　　nop<

27、/p>　　int1 b __ret　　nop　　nop　　int2 b __ret　　nop&

28、lt;p>　　nop　　tint b timer ；內(nèi)部定時中斷　　nop　　nop　　brint

29、0 b receive ；緩沖串口接收中斷　　nop　　nop　　bxint0 b transmit ；緩沖串口發(fā)送中斷<

30、;p>　　nop　　nop　　trint b __ret　　nop　　nop<

31、;p>　　txint b __ret　　nop　　nop　　int3 b __ret　　nop<

32、;b>　　nop　　hpint b __ret　　nop　　nop　　q26 .word 0ff80h　　.wo

33、rd 0,0,0　　q27 .word 01000h　　.word 0,0,0　　q28 .word 0ff80h　　.word 0,0,0　　q29 .word 01000h<

34、;/p>　　.word 0,0,0　　q30 .word 0ff80h　　.word 0,0,0　　q31 .word 01000h　　.word 0,0,0　　;-

35、-------------------------------------------------------------------　　; 復(fù)位中斷服務(wù)程序 　　;--------------------------------------------------------------------　　_c_i

36、nt00: 　　stm #2020h,pmst ; vector table start: 0x2000，看IPTR中的值　　ssbx intm ; close all int ! (ssbx intm)　　ssbx sx

37、m ; extend sign !　　ssbx frct ; faction multiply　　stm #10h,26h ; stop TIMER0 !　　stm #10h,36h ; stop TIMER1 !&l

38、t;p>　　stm #0ffh,sp ; sp= 0x0ff　　ld #0,dp ; dp=0 　　stm #0ffffh,ifr ; clear all int ! 中斷標(biāo)志寄存器 　　stm #20h,imr ; bit5->BXIN

39、T0, bit4->BRINT0, enable BXINT0　??；中斷屏蔽寄存器　　stm #02492h,swwsr ; all 2 waits !　　stm #0,swcr　　;/*-----------------

40、-------------------------------------------------　　; 配置DSP的時鐘　　DES5402PP-U板的上電默認(rèn)配置沒有將DSP的時鐘設(shè)置到100M，而只有20M。下面的程序?qū)LL改為×10，以便DSP以100M全速運(yùn)行。PLL的時鐘工作方式寄存器CLKMD，地址為0058H，見《DSP技術(shù)及應(yīng)

41、用》教材248頁。　　;------------------------------------------------------------------*/　　stm #0,58h 　　wait_pll:　　ldm

42、 58h,a　　and #1,a　　bc wait_pll,aneq　　stm #97ffh,58h ; switch pll*10 -> 100M clk　　rpt #100</b

43、>　　nop　　;********************************************************************　　;初始化RAM, Variable....　　;***********

44、*********************************************************　　stm #wave_buf,ar6　　stm #1,ar0　　rpt #24　　mvpd wave_data,

45、*ar6+0 ; move wave data to wave_buf -> 0x0900h　　stm #wave_buf,wave_ptr ; save wave buffer'ptr　　stm #out_wave_buf,out_wave_ptr ; save out wave buffer'

46、ptr, because use　　; circular address, so when save out_wave　　; date,must ++ !　　stm #fir_coef_buf,ar6　　rpt #N-1</

47、p>　　mvpd fir_coef,*ar6+ ; move fir coef to fir_coef_buf(in data mem)　　stm #fir_coef_buf,t_ar2 ;　　stm #fir_data,t_ar3　　stm #0a

48、a55h,mcbsp_init ; when mcbsp_init==0xaa55, transmit for init ac01　　stm #5,timer_count ; init variable timer_count !　　stm #0,is_new_data ; if is_new_data ==1 , has ne

49、w AD data by slave ac01 ! 　　stm #1000h,ar0　　stm #1800h,ar5　　stm #400h,bk　　ld *ar0,t<

50、b>　　ld #0,b　　;**************************************************************　　; The following codes are used to initalize McBSP0 !　　;********

51、*******************************************************　　;-------------------------------------------------------------------　　stm #0,spsa0 ; spsa0為串口0的子地址寄存器，choose SPCR1

52、0　　stm #2000h,spcr10 ; receive sign_extend in DRR　　stm #1,spsa0 ; choose SPCR20　　stm #0c0h,spcr20 ; fs -> int !　　stm #2,

53、spsa0 ; choose RCR10　　stm #40h,39h　　stm #3,spsa0 ; choose RCR20　　stm #0,39h　　stm #4,spsa0 ; choose XCR10

54、　　stm #40h,xcr10　　stm #5,spsa0 ; choose XCR20　　stm #0,39h　　stm #0eh,spsa0 ; choose PCR0　　stm #0dh,pcr0 ;

55、fs is low active, rise edge of clkx, falling edge　　; of clkr　　stm #7h,spsa0　　stm #8000h,39h　　rpt #0ffffh

56、　　nop　　stm #00h,dxr10　　ldm 22h,a　　stm #1,38h　　stm #0c1h,39h ; start McBSP0 send !<

57、p>　　ld #603h,a　　rsbx intm ; enable all int !　　;--------------------------------------------------------------------　　; The following codes ini

58、talizeAC01, ALL AC01 setup same !　　;--------------------------------------------------------------------　　idle 1　　idle 1

59、;　　idle 1　　idle 1 ; 軟件復(fù)位兩個AC01 　　ld #600h,a　　idle 1 ; wait for int .....<

60、p>　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3　　ld #00105h,a ; fs=10M/2/A/B= 25k　　; flp=10M/2/40/A= 25k (all pass)<

61、p>　　; fhp=fs/200= 125Hz (not use !)　　; A=05,B=40(0x28)　　idle 1 ; 送05h到AC01的數(shù)據(jù)寄存器1　　ld #3,a　　idle 1

62、 ; send #3　　ld #00228h,a　　idle 1 ; 送28h到AC01的數(shù)據(jù)寄存器2　　ld #3,a　　idle 1 ; sen

63、d #3　　ld #00300h,a　　idle 1 ; 送00h到AC01的數(shù)據(jù)寄存器3　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3<

64、;p>　　ld #00405h,a　　idle 1 ; 送05h 到AC01的數(shù)據(jù)寄存器4(AD & DA 0 dB)　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3<p

65、>　　ld #00505h,a　　idle 1 ;送05h到AC01的數(shù)據(jù)寄存器5(highpass filter ;disable)　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3<p&

66、gt;　　ld #00600h,a　　idle 1 ; 送00h 到AC01的數(shù)據(jù)寄存器6　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3　　ld #00700h,

67、a　　idle 1 ; 送0到AC01的數(shù)據(jù)寄存器7　　ld #3,a　　idle 1 ; send #3　　ld #800h,a

68、　idle 1 ; 送0到AC01的數(shù)據(jù)寄存器8　　ld #0h,a　　stm #0,38h　　stm #2001h,39h ;開始MCbsp0 接收!　　stm #30h,imr ; bit5->BXINT0

69、, bit4->BRINT0, 使能 BXINT0　　;--------------------------------------------------------------------　　;***************************************************************&

70、lt;p>　　; The following codes are used to initalize TIMER !　　;***************************************************************　　;------------------------------------------------

71、--------------------　　stm #10h,tcr ; stop TIMER !　　stm #0ffffh,prd ;裝載PRD, 周期寄存器　　stm #0fh,tcr ; TIMER start, each about 100HZ ....</p

72、>　　orm #8,imr ; enable TIMER INT !　　;--------------------------------------------------------------------　　;***********************************************

73、**** *********　　; The following codes are main function　　;**************************************************** ********　　main:

74、　　bitf is_new_data,#1 ; test is_new_data ＝＝ 1 ?　　cc fir,tc ;＝＝1, then call fir ! new AD data in new_ad(0x64)　　b main ；檢測到新數(shù)據(jù)到達(dá)標(biāo)志（變量is_new_data）為

75、1時，調(diào)　??；用fir濾波程序。　　;*************************************************** *********　　; The following codes are served for McBSP0' transmit !<

76、;p>　　;**************************************************** ********　　;--------------------------------------------------------------------　　transmit:</p&

77、gt;　　pshm st1　　pshm st0　　pshm bk　　pshm ar7<b&g

78、t;　　pshm ah　　pshm al　　cmpm mcbsp_init,#0aa55h　　bc init,tc　　stm #25,bk ; each AC01 has 25 do

79、ts to D/A !　　mvdm #wave_ptr,ar7 ; restore wave buffer ptr !　　nop　　ld *ar7+%,a　　nop</p&g

80、t;　　stlm a,dxr10 ; send wave data ! Master AC01 make source wave　　; Slave AC01 make filter result wave !　　bd wave_make_end　　mvmd ar7,#wa

81、ve_ptr ; save wave buffer ptr !　　init:　　stlm a,dxr10　　bitf dxr10,#800h ; if setup last register of AC01, set mcbsp_init=0 !</

82、p>　　bc wave_make_end,ntc ; not equal ,jump !　　stm #0,mcbsp_init ; when mcbsp==0 or 1, transmit for make wave !　　wave_make_end:

83、　popm al　　popm ah　　popm ar7　　popm bk　　popm st0<

84、/p>　　popm st1　　__ret:　　rete　　;--------------------------------------------------------

85、------------ 　　;********************************************************************　　; The following codes are serived for McBSP0' receive ! use AR5,BK!

86、;　　;********************************************************************　　;--------------------------------------------------------------------　　receive:</p

87、>　　pshm st1　　pshm st0　　ld #0,dp　　mvkd drr10,ar5 ; save AD data　　pshd *ar5+%

88、 ; save AD data in AD_buffer(0x1800-0x1c00)　　popd new_ad　　stm #1,is_new_data ; has new AD data　　popm st0<b&g

89、t;　　popm st1　　rete　　---------------------------------------------------------------------　　;************************************

90、********************************　　; The following codes are serived for vc5402' TIMER !　　;********************************************************************<

91、;p>　　;--------------------------------------------------------------------　　timer:　　pshm ah　　pshm al</b&

92、gt;　　ldm timer_count,a　　sub #1,a　　bc not_show_led,aneq ; if a != 0 ,jump !　　bitf st1,#2000h ; test XF&

93、lt;/p>　　bc show_led,tc　　ssbx xf ; set xf=1　　b show_con　　show_led　　rsbx xf

94、 ; set xf=0　　show_con　　ld #5,a ; 　　not_show_led　　stlm a,timer_count<

95、;b>　　popm al　　popm ah　　rete　　;-------------------------------------------------------------------- </p&

96、gt;　　;********************************************************************　　; The following codes is used to FIR( new AD DATA in new_ad(0x64)　　; FIR buffer coff-> 0

97、x100(ar2), FIR window buffer -> 0x200(ar3))　　;********************************************************************　　fir:　　pshm

98、 st1　　pshm st0　　pshm bk　　pshm ar7　　pshm ah</p&g

99、t;　　pshm al　　pshm ar0　　pshm ar2　　pshm ar3　　mvdm #

100、t_ar2,ar2 ; restore ar2　　mvdm #t_ar3,ar3 ; restore ar3　　ld new_ad,-2,a ; new AD data -> a, remove two LSBs　　;-----------------

101、--------------------------------------------------　　stm#1,ar0　　stm#N,bk ; set circular addressing size　　stla,*ar3+%

102、　　rptza,#(N-1) ; 0 - a, then repeat 34 times　　mac*ar2+0%,*ar3+0%,a ; done FIR filter, result in ah　　mvmdar3,#t_ar3

103、 ; save ar3　　mvmdar2,#t_ar2 ; save ar2　　stm #1,ar0　　stm #100h,bk ; each AC01 has 25 dots to DA !

104、　　mvdm #out_wave_ptr,ar7 ; restore wave buffer ptr !　　sth a,-2,temp ; save FIR result in temp　　ld temp,2,a ; shift 2 bit for AC01 DA !<p&

105、gt;　　stl a,*ar7+0% ; save FIR result to wave buffer !　　stl a,temp　　mvmd ar7,#out_wave_ptr ; save wave buffer ptr !　　stm #0,is_new_data ;

106、new AD data has been processed !　　ld #0,dp　　cmpm out_wave_ptr, 1000h　　bc con_fir,ntc　　;----------------------------

107、---------------------------------------　　ccs_show: ；此處加斷點(diǎn)，查看結(jié)果　　nop ; if out_wave_ptr == 0xc00, 　　nop

108、 ; may show out_wave in CCS !!! show 128 dots ! 　　; input buffer -> 0x1800 　　; output buffer -> 0x1000 (show from 0x1020) 　　con_fir:

109、 　　popm ar3　　popm ar2　　popm ar0　　popm al<p&g

110、t;　　popm ah　　popm ar7　　popm bk　　popm st0　　popm st1&

111、lt;/b>　　ret　　;********************************************************************　　; The following data is used by make wave ! when u

112、sing, must copy to　　; wave buffer -> 0x6000　　;********************************************************************　　wave_data: ; freq a

113、bout 1k Hz　　.word 03ffch ; +2 volt　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03f

114、fch　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03ffch

115、　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 03ffch　　.word 0c000h ; -2 volt　　.word 0c000h　　.word

116、 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h<

117、;p>　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　.word 0c000h　　;*******************************************************

118、*************　　; 濾波器的系數(shù)　　Filter Type Lowpass　　; Filter Length N　　; Sampling Frequency 25.0000000

119、0　　; Upper Band Edge 同學(xué)自行設(shè)計　　; Lower Band Edge 同學(xué)自行設(shè)計　?。ㄔ趯V波器系數(shù)寫入DSP程序時注意小數(shù)的表示方法?。?lt;/p>　　;*********************************

120、***********************************　　fir_coef:　　.word -50;c037　　.word 101　　.word150</p&

121、gt;　　.word203　　.word216　　.word153　　.word-3　　.

122、word-239　　.word-508　　.word-729　　.word-802　　.word-634　　.word-163　　.word615</

123、b>　　.word1638　　.word2777 　　.word3861　　.word4711　　.word5178　　.word5178

124、;　　.word4711　　.word3861　　.word2777　　.word1638　　.word615　　.word-163&

125、lt;p>　　.word-634　　.word-802　　.word-729　　.word-508　　.word-239　　.word-3<p&

126、gt;　　.word153　　.word216　　.word203　　.word150 　　.word101</b

127、>　　.word-50 ;c000　　.end　　四、調(diào)試步驟　　1.短接JP9，使得DES5402PP的信號輸出通道和輸入通道相連。　　2.

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