DSP实验报告-数据测量和条件传输系统(含源程序)

七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐研究生实验报告课程名称：DSP技术应用综合设计名称：数据测量和条件传输系统2009年12月28日七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐一、实验内容和目的1、实验内容本实验主要模拟某种电子信息处理设备的功能，实现下列要求：要求1：对给定的一路波形信号，计算该信号的频率大小。要求2：信号频率低于50HZ时，根据信号控制LED灯每隔10个信号周期点亮或熄灭一次。要求3：信号频率高于50HZ时（不超过5KHZ），LED灯不再点亮，并且将信号频率利用SCIB接口传输给上位机，传输格式为：xxxHZ(例如：信号测量频率为124HZ的时候，传输格式为124HZ)。2、实验目的(1)掌握TMS320F28335扩展数字I/O口的方法及应用；(2)掌握A/D转换模块的性能、数据采集及编程方法；(3)了解F28335的SCI模块的结构及特点，掌握串行口工作方式及编程方法，了解PC机串行通讯的工作过程；(4)掌握中断处理程序的编程方法；二、硬件电路硬件电路原理图如图1所示。PC机信号发生器键盘LEDSCI通讯AD转换I/OSEED-XDS510仿真器TMS320F28335SEED-Mboard人机接口SEED-DEC28335DSP嵌入控制器同步串口4路信号发生器液晶显示。。。。。。SEED-DEC28335DSP综合实验系统图1实验硬件电路原理图由图1可见，试验系统由以下三个部分组成：（1）PC机（2）SEED-XDS510系列仿真器（3）SEED-DTK28335综合实验系统PC机通过并口或USB口与SEED-XDS510系列仿真器相连；SEED-XDS510系列仿真器通过JTAG口与SEED-DTK综合实验系统相连。本实验主要用到以下三个模块：（1）数字I/O模块七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐DSP系统中一般只有少量的数字I/O资源，而一些控制系统中经常需要大量数字量的输入与输出。因而，在外部扩展I/O资源非常重要。扩展I/O资源时，可以采用74LS273、74LS373之类的锁存器，或者采用CPLD在其内部做锁存逻辑，SEED-DEC28335实验箱中采用的是后者。实验箱上I/O控制部分映射到F28335的Zone7，其起始地址为0x（字地址）。交通灯控制口的偏移地址为0x0000，地址为0x。（2）SCI串行通讯模块在SEED-DEC28335模板直接采用F28335片上的2通道SCI作为异步收发器UART。SEED-DEC28335采用MAX3160多协议收发器，使得异步串口接口电平可配置为RS232/RS422/RS485多种接口电平标准。（3）A/D转换模块F28335的A/D转换模块是带内置采样和保持（S/H）的12位模数转换模块，共有16个模拟输入通道（ADCIN0-ADCIN15）。SEED-DEC28335板卡上AD接口的ADCINA0、ADCINA2、ADCINA4及ADCINA6共四个通道与波形发生器通道0的输出相连。实验中选用ADCINA6进行数据采集，通过键盘设置波形发生器通道0的波形及其参数。三、实验设计说明1、主程序流程图：系统初始化I/O、A/D初始化SCI初始化设置寄存器开中断等待开始图2-1主程序流程图七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐2、中断子程序流程图：保存现场信号采样计算信号频率F50Hz?熄灭LED将频率值通过SCI上传至PC机采样周期数达到10？LED灯是否已点亮？点亮熄灭开中断，恢复现场AD中断是否返回图2-2中断子程序流程图3、程序设计思路：实验程序主要包括两个部分：主程序，AD中断子程序。主程序主要有以下功能：系统的初始化，SCIB通讯模块初始化，I/O口设置，A/D模块初始化及中断设置。AD中断子程序中，首先对给定信号进行采样，根据采样数据计算信号频率。如果计算得到的信号频率小于50HZ，则每隔10个信号周期点亮或熄灭LED灯一次；信号频率大于50HZ时，通过SCIB模块将信号频率以xxxHZ的格式传输给上位机。本次实验中，信号频率的计算方法如图3所示：HLnum=1且flag=1,开始采样计数，flag置0flag置1flag置1num=2且flag=1,停止采样计数，重置参数图3信号频率计算方法原理图为了防止采样无效计数，故设置了两个比较值：H&L。每当采样值大于比较值H时，就将七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐flag置1，继续比较。在flag=1的情况下，当采样值一旦小于比较值L时，num++，观察num值(1)如果num=1，采样数cj开始计数，并将flag置0；(2)如果num1(num=2)，cj停止采样计数。这样得到的cj的值便是一个周期内所得的采样点数，已知采集一个数据所需时间为AD中断周期Ts，那么显然，信号周期T=cj×Ts。计算完成后，重置参数为flag=0，num=0，cj=0。本实验中，设定H=500HZ，L=200HZ。三、实验结果和分析1、实验步骤及程序调试实验主要步骤如下：（1）关掉PC电源；（2）将并口线一端连接到PC并行端口；（3）将并口线另一端连接到SEED-XDS510PP仿真器上；（4）用XDS510PP仿真器上的接头与SEED-DTK28335综合实验系统上JTAG仿真端口连接。程序调试方法：1)设置断点2)复位目标板有三种复位目标板的方法：a.ResetDSP：暂停运行中的程序并初始化所有寄存器的内容。执行该命令后，需重新装载.out文件。b.Restart：将PC值恢复至当前程序的入口地址。c.Gomain：将程序运行至主程序的入口处暂停。3)执行CCS提供了四种执行程序的方法（Debug菜单中）a.执行（Run）：运行程序直到遇到断点为止。b.暂停执行（Halt）：停止程序运行。c.动画执行（Animate）：反复运行程序，每次遇到断点停顿一段时间。d.自由执行（RunFree）：忽略所有断点运行程序。4)单步执行5)查看变量：右击—WatchWindow命令6)Graph的设置及图形显示：选择View—Graph—Time/Frequency2、运行结果1)给定信号频率低于50HZ时，LED灯循环点亮与熄灭（间隔10个信号周期）。七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐图4-1发生波形图（f=30HZ）图4-2LED点亮图4-3LED熄灭图2）给定信号频率高于50HZ时，LED灯熄灭，并且通过PC机显示信号频率，如图5所示为信号频率为600HZ时，PC机显示结果：图5f=600HZ时的频率显示3、实验中遇到的问题在实验过程中，出现了不少的问题，首先是AD中断经常需要经过开关实验板来重置，这个问题应该是硬件接触不良的原因引起的；其次，在实验初期，当频率f50HZ时，经常会出现波形变成噪声的情况，导致不能进行信号周期的计算，如图6所示为f=30HZ的标准正弦波的波形。但是如果f比较大时，不会出现这种情况，将f从大逐渐减小至30HZ，则波形又能正常显示，这个问题我们暂时还未能讨论出可靠的干扰原因。七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐图6f=30HZ时的error噪声波形四、源程序//头文件#includeDSP2833x_Device.h//DSP2833xHeaderfileIncludeFile#includeDSP2833x_Examples.h//DSP2833xExamplesIncludeFile#includecomm.hinterruptvoidadc_isr(void);voidscib_fifo_init();//地址定义volatileunsignedint*p_ceselect=(volatileunsignedint*)0x;volatileunsignedint*p_trafficaddr=(volatileunsignedint*)0x;volatileunsignedint*p_ioenable=(volatileunsignedint*)0x;//设置A/D采样时钟频率为12.5MHz，宽度为16#if(CPU_FRQ_150MHZ)//Default-150MHzSYSCLKOUT#defineADC_MODCLK0x3//HSPCLK=SYSCLKOUT/2*ADC_MODCLK2=150/(2*3)=25.0MHz#endif#if(CPU_FRQ_100MHZ)#defineADC_MODCLK0x2//HSPCLK=SYSCLKOUT/2*ADC_MODCLK2=100/(2*2)=25.0MHz#endif#defineADC_CKPS0x1//ADCmoduleclock=HSPCLK/2*ADC_CKPS=25.0MHz/(1*2)=12.5MHz#defineADC_SHCLK0xf//S/HwidthinADCmoduleperiods=16ADCclocks//定义全局变量Uint16LoopCount;Uint16ConversionCount;Uint16Voltage1[1024];//存储波形采样数据Uint16num=0,cj=0,flag=0;//用于频率计算的参数float32T,Ts=7.68e-6;//信号、A/D采样周期T、TsUint32f;//信号频率f=1/TUint16Tjc=0;//信号采样周期计数unsignedintiostatus=0;main(){InitSysCtrl();///系统初始化//GPIO口初始化InitGpio();//SkippedforthisexampleInitSciGpio();//设置SCI模块所用到的GPIO口DINT;InitXintf();InitPieCtrl();//初始化中断IER=0x0000;//清除中断标志七夕节是我国重要的民族传统节日之一，为了保护和传承好这一非物质文化遗产，充分发挥传统节日在弘扬中华民族优秀文化和加强公民思想道德建设中的载体作用，教育和引导人民群众树立正确的爱情观、婚恋观，促进家庭和睦和社会和谐IFR=0x0000;//清除中断标志*p_ceselect=0x3;//打开ce3空间DELAY_US(100);//延迟函数*p_ioenable=0xfff;//IO空间始能DELAY_US(100);InitPieVectTable();//I初始化中断向量表//设置A/D中断入口EALLOW;PieVectTable.ADCINT=&adc_isr;EDIS;//初始化SCIB模块和A/D模块sci