dsp实验指导书尉

电气工程学院《DSP技术及应用》实验指导书尉学军编写适用专业：电子信息工程贵州大学二OO八年八月1前言《数字信号处理》实验是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性，是一门重要的专业必修课，可作为通信类、电子类专业学生的选修课。所开设的实验以具体实例为实验内容，让学生深刻理解DSP芯片的特点，培养学生应用DSP设计解决实际问题的能力。通过上机与实验，理解实验原理及实验方案，掌握正确的操作规程，掌握5410USBEVM实验箱的正确使用方法。掌握CCS软件的使用，熟练掌握DSP的汇编语言的编写和程序调试，掌握DSP的中断技术和定时器的初始化方法以及应用，以及利用串口进行数据采集。并要求学生利用北京闻亭5410USBEVM实验箱进行数字式信号发生器和滤波器的设计。作者在此设计了11个实验，其中4个验证性实验，6个设计性实验，1个综合性实验。在开设实验过程中，可以根据大纲选作部分实验。2目录1、实验一：CCS的安装与simulate的使用·····················································32、实验二：汇编语言基本算术运算································································73、实验三：程序的控制和转移······································································104、实验四：数字式正弦信号发生器·······························································145、实验五：FIR数字滤波器·········································································216、实验六：IIR数字滤波器·········································································277、实验七:图象的伽玛增强········································································358、实验八:快速傅立叶变换(FFT)的实现······················································429、实验九:控制XF引脚周期性变化·····························································4910、实验十:多通道缓冲串口的使用·····························································5411、实验十一:DTMF算法设计和DSP实现·····················································6212、实验报告基本内容要求········································································6613、实验报告格式··························································································6814、参考文献·································································································703实验一：CCS的安装与simulate的使用实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的学会CCS的安装和设置,熟悉程序的开发流程,初步掌握Simulator的使用方法.二、实验内容安装CCS软件，并利用CCSsetup进行设置对一个简单程序进行调试三、实验原理、方法和手段利用软件对指令进行仿真分析。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式。五、实验条件计算机一台六、实验步骤1、CCSset的设置CCS设置程序是用于建立CCS集成开发环境与目标板或simulator之间通信的接口.CCS是一个开放的环境,通过设置不同的驱动完成对不同环境的支持.本教案以CCS2.0为例说明CCS下的驱动设置方法.假设安装路径为:d:\ti下,对CCS的设置如下:(1)双击桌面上的”setupccs2(c5000)”,开始运行程序，回出现如图1-1所示的界面;4图1-1CCS的首界面(2)单击”CLOSE”按纽关闭对话框.(3)在“AvailableBoard/SimulatorTypes”栏选择“54xxsimulator”在“BoardPropertis”对话框中点击按纽“next”,一直到“Finish”如图1-2所示。图1-2选择仿真板界面此处对要仿真的方式进行选择,是进行软件仿真(Simulator)还是硬件仿真(Eimulator),并可以选择要仿真的板子的型号,在此我们选择软件仿真.用的是C54xxSimulator.(4)在菜单File中选择”StartCodeComposerStudio”,启动CCS5000.设置完毕2、一个简单DSP程序的调试(1)创建工程运行CCS5000(54XXSimulaor/CPU)在Project菜单中选择New项,将弹出ProjectCreation的窗口5图1-3创建工程界面将新建的工程存入E盘,CCS将建立一个名为*.pjt的工程,此文件保存了工程的设置信息及工程中的文件引用情况.(2)将文件添加到工程从Files-new菜单中选择SourceFile,输入源程序.这里请大家输入以下的源程序.将程序存为*.asm的程序.titlewx1.asm.mmregsSTACK.usectSTACK,10H.bssa,4.bssx,4.bssy,1.defstart.datatable:.word1,2,3,4.word8,6,4,2.textstart:STM#0,SWWSRSTM#STACK+10H,SPSTM#a,AR1RPT#7MVPDtable,*AR1+LD#1,DPCALLSUMend:BendSUM:STM#a,AR3STM#x,AR4RPTZA,#3MAC*AR3+,*AR4+,ASTLA,@y6RET.end从Project菜单中选取AddFilestoProject,将刚才编写的程序添加到本工程.双击的Source右边的”+”,可以观察到刚才所添加的源文件.(3)生成和运行程序执行菜单Project-RebuildAll,对文件进行编译,汇编,链接,Output窗口将显示编译,汇编,链接的信息,错误提示等.最后生成*.out文件.编译通过时会出现两个警告.图1-4Output窗口执行菜单Project-LoadProgram,将刚才所生成的*.out文件加载到DSP中,CCS将会自动打开一个反汇编窗口,显示加载程序的反汇编指令.(4)观察程序结果:分别点击菜单Viex-Memory和Registers可以观察程序执行后存储器的变化,程序执行的结果以及寄存器值的变化情况七、思考题1.按照实验要求写出实验报告;将程序显示的结果粘贴到实验报告里面.2.程序调试过程中,出现什么错误,什么原因造成的,怎样改正的?3.熟悉CCS其他菜单的功能,如何设置断点进行程序调试?八、实验报告在实验分析过程中，要对寄存器的变化以及存贮器的分配有仔细的分析，实验报告要将程序结果，存储器和寄存器的结果抓下来。九、其它说明1．学生实验时，应严格准守实验室规则、安全制度和学生实验守则；2．认真学习实验操作技能，严格按指导书和实验指导教师的指导操作有关规仪器设备，不要做与本实验无关的事情；3．做好实验预习、实验记录，并按要求按时完成实验报告。7实验二：汇编语言基本算术运算实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的进一步熟悉CCS进行程序编译,调试的步骤.掌握进行算术运算的常用指令,以及伪指令的作用.掌握汇编语言进行整数运算,小数运算以及双操作数运算.浮点运算的方法.注意双操作数运算所允许使用的辅助寄存器.二、实验内容加减法和乘法运算小数运算三、实验原理、方法和手段利用软件对指令进行仿真分析。四、实验组织运行要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式。五、实验条件计算机一台六、实验步骤1、计算z=x+y-w.tiltle“example.asm”.mmregsSTACK.usect“stack”,10H.bssx,1.bssy,1.bssw,1.bssz,1.defstart.datatable:.word10,26,23.textStart:STM#0,SWWSRSTM#STACK+10H,SP8STM#x,AR1RPT#2MVPDtable,*AR1+CALLSUMBend:BendSUMB:LD@x,AADD@y,ASUB@w,ALD#1,DPSTLA,@zRET.end2、乘加运算.tiltle“example.asm”.mmregsSTACK.usect“stack”,10H.bssa,4.bssx,4.bssy,1.defstart.datatable.word1,2,3,4.word8,6,4,2.textstart:STM#0,SWWSRSTM#STACK+10H,SPSTM#x,AR1RPT#7MVPDtable,*AR1+CALLSUMend:BendSUM:STM#a,AR3STM#x,AR4RPTZA,#3MAC*AR3+,*AR4+,ASTLA,@YRET.end3、小数运算.tiltle“example.asm”.mmregsSTACK.usect“stack”,10H.bssa,4.bssx,49.bssy,1.defstart.datatable.word1*32768/10.word2*32768/10.word-3*32768/10.word4*32768/10.word8*32768/10.word6*32768/10.word-4*32768/10.word-2*32768/10start:SSBXFRCTSTM#a,AR1RPT#7MVPDtable,*AR1+STM#a,AR3STM#x,AR4RPTZA,#3MAC*AR3+,*AR4+,ASTLA,@Yend:Bend.end观察程序结果:分别点击菜单Viex-Memory和Registers可以观察程序执行后存储器的变化,程序执行的结果以及寄存器值的变化情况.七、思考题1.按照实验要求写出实验报告;将程序显示的结果粘贴到实验报告里面.2.程序调试过程中,出现什么错误,什么原因造成的,怎样改正的?3.在小数运算的过程中,小数大于1,比如a2=1.2,程序如何修改.八、实验报告要求学生按本实验指导书后附的实验报告格式和要求的内容写出实验报告，实验报告应包括实验预习、实验记录和实验报告等三部分内容。九、其它说明1．学生实验时，应严格准守实验室规则、安全制度和学生实验守则；2．认真学习实验操作技能，严格按指导书和实验指导教师的指导操作有关规仪器设备，不要做与本实验无关的事情；3．做好实验预习、实验记录，并按要求按时完成实验报告。10实验三：程序的控制和转移实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的了解堆栈的使用方法,掌握指令的重复操作,程序的跳转,调用和返回.掌握条件算符组合时候应注意的三点;掌握*.cmd文件,特别是伪指令MEMORY,SECTION的作用.二、实验内容程序的转移和调用，重复执行，堆栈的使用三、实验原理、方法和手段利用软件对指令进行仿