ccs實(shí)現(xiàn)dsp課設(shè)iir濾波器

1、一、設(shè)計(jì)目的1、進(jìn)一步了解濾波器的原理，了解IIR濾波器的設(shè)計(jì)過程。2、了解CCS的使用方法，以及掌握基本編程語(yǔ)言。3、掌握CCS設(shè)計(jì)IIR濾波器。4、掌握CCS工程的建立，源文件的匯編、連接以及調(diào)試程序，并且觀察其輸入、輸出波形。二、濾波器的簡(jiǎn)介1、數(shù)字濾波器原理數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理的一部分。數(shù)字信號(hào)處理主要是研究用數(shù)字或符號(hào)的序列來(lái)表示信號(hào)波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計(jì)信號(hào)的特征參量，或削弱信號(hào)中的多余分量和增強(qiáng)信號(hào)中的有用分量。具體來(lái)說，凡是用數(shù)字方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強(qiáng)、壓縮、估值、識(shí)別、產(chǎn)生等加工處理，

2、都可納入數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科的一項(xiàng)重大進(jìn)展是關(guān)于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方向的研究。描述離散系統(tǒng)輸出與輸入關(guān)系的卷積和差分方程只是給數(shù)字信號(hào)濾波器提供運(yùn)算規(guī)則，使其按照這個(gè)規(guī)則完成對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理。時(shí)域離散系統(tǒng)的頻域特性:其中、分別是數(shù)字濾波器的輸出序列和輸入序列的頻域特性（或稱為頻譜特性）,是數(shù)字濾波器的單位取樣響應(yīng)的頻譜，又稱為數(shù)字濾波器的頻域響應(yīng)。輸入序列的頻譜經(jīng)過濾波后,因此，只要按照輸入信號(hào)頻譜的特點(diǎn)和處理信號(hào)的目的， 適當(dāng)選擇，使得濾波后的滿足設(shè)計(jì)的要求，這就是數(shù)字濾波器的濾波原理。2、iir濾波器數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應(yīng)函數(shù)的時(shí)域特性，可分為兩種，即無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)(IIR)數(shù)

3、字濾波器和有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器。IIR濾波器與FIR濾波器相比，具有相位特性差的缺點(diǎn)，但它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，并且可以用較少的階數(shù)獲得很高的選擇性。因此也得到了較為廣泛的應(yīng)用。IIR 數(shù)字濾波器的特征是，具有無(wú)限持續(xù)時(shí)間沖激響應(yīng)，需要用遞歸模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，其差分方程為：系統(tǒng)函數(shù)為：設(shè)計(jì)IIR濾波器的任務(wù)就是尋求一個(gè)物理上可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，使其頻率響應(yīng)H(z)滿足所希望得到的頻域指標(biāo)，即符合給定的通帶截止頻率、阻帶截止頻率、通帶衰減系數(shù)和阻帶衰減系數(shù)。三、平臺(tái)簡(jiǎn)介CCS的全稱是Code Composer Studio，它是美國(guó)德州儀器公司（Texas I

4、nstrument, TI）出品的代碼開發(fā)和調(diào)試套件。TI公司的產(chǎn)品線中有一大塊業(yè)務(wù)是數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和微處理器（MCU），CCS便是供用戶開發(fā)和調(diào)試DSP和MCU程序的集成開發(fā)軟件。CCS是一種針對(duì)TMS320系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具。 CCS有兩種工作模式，即 ：軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前期算法實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。 硬件在線編程模式：可以實(shí)時(shí)運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。 CCS的開發(fā)系統(tǒng)主要由以下

5、組件構(gòu)成： TMS320C54x集成代碼產(chǎn)生工具； CCS集成開發(fā)環(huán)境； DSP/BIOS實(shí)時(shí)內(nèi)核插件及其應(yīng)用程序接口API； 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換的RTDX插件以及相應(yīng)的程序接口API； 由TI公司以外的第三方提供的各種應(yīng)用模塊插件。 CCS的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持C/C+和匯編的混合編程，其主要功能如下： 具有集成可視化代碼編輯界面，用戶可通過其界面直接編寫C、匯編、.cmd文件等； 含有集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能集成到一個(gè)軟件環(huán)境中； 高性能編輯器支持匯編文件的動(dòng)態(tài)語(yǔ)法加亮顯示，使

6、用戶很容易閱讀代碼，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤； 工程項(xiàng)目管理工具可對(duì)用戶程序?qū)嵭许?xiàng)目管理。在生成目標(biāo)程序和程序庫(kù)的過程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對(duì)不同的程序進(jìn)行分類管理； 基本調(diào)試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存器、存儲(chǔ)器、反匯編、變量窗口等功能，并支持C源代碼級(jí)調(diào)試； 斷點(diǎn)工具，能在調(diào)試程序的過程中，完成硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)的設(shè)置； 探測(cè)點(diǎn)工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視等； 分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評(píng)價(jià)代碼執(zhí)行的時(shí)鐘； 數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運(yùn)算結(jié)果用圖形顯示,包括顯示時(shí)域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進(jìn)行自動(dòng)刷新； 提供GE

7、L工具。利用GEL擴(kuò)展語(yǔ)言，用戶可以編寫自己的控制面板/菜單，設(shè)置GEL菜單選項(xiàng)，方便直觀地修改變量，配置參數(shù)等；四、設(shè)計(jì)程序（1）IIR.c#include "stdio.h"#include "math.h"#define signal_1_f 500#define signal_2_f 10000#define signal_sample_f 25000#define pi 3.1415926double fs,nlpass,nlstop,nhpass,nhstop,a3,b3,x,y;void biir2lpdes(double fs, doub

8、le nlpass, double nlstop, double a, double b); void biir2lpdes(double fs, double nlpass, double nlstop, double a, double b) int i,u,v;double wp,omp,gsa,t; wp=nlpass*2*pi;omp=tan(wp/2.0);gsa=omp*omp;for (i=0; i<=2; i+) u=i%2;v=i-1;ai=gsa*pow(2,u)-sqrt(2)*omp*v+pow(-2,u); for (i=0; i<=2; i+) u=i

9、%2;bi=gsa*pow(2,u); t=a0;for (i=0; i<=2; i+) ai=ai/t;bi=bi/t; void main(void)int j,k=0;int n,x_ad,y_da;int *px = (int*)0x3000;int *py = (int*)0x3100;double w2,w1,w0;w2=w1=w0=0.0;for ( ; ; )InitC5402(); /* initialize C5402 DSP */OpenMcBSP();fs=16000;nlpass = 0.1;nlstop = 0.3; biir2lpdes(fs,nlpass,

10、nlstop,a,b); for (j=0; j<=4; j+) READAD50();for (n=0; n<=255; n+) px = (int*)(0x3000+n);x_ad = *px;x = x_ad/32768.0;w2=x-a1*w1-a2*w0; y=b0*w2+b1*w1+b2*w0; w0=w1; w1=w2; y_da=(int)(y*32768.0); py = (int*)(0x3100+n); *py = y_da; WRITEAD50();k+; （2）IIR.asmSTM SPCR1, McBSP1_SPSA LDM McBSP1_SPSD,AA

11、ND #0xFFFE, ASTLM A, McBSP1_SPSDSTM SPCR2, McBSP1_SPSA LDM McBSP1_SPSD,AAND #0xFFFE, ASTLM A, McBSP1_SPSDRPT #5RETNOPNOP_READAD50:stm0x00ff,ar3stm0x3000,ar2loopa:ldm McBSP1_DRR1,bstl b,*ar2+ banz loopa,*ar3- _WRITEAD50:stm0x00ff,ar3stm0x3100,ar2loopb: ldu*ar2+,Band #0fffeh,b ;mask the LSBstlm B, McB

12、SP1_DXR1banzloopb,*ar3-wait: stm 20h,ar3loop1: stm 020h,ar4loop2: banz loop2,*ar4-banz loop1,*ar3-ret （3）IIR.cmd-l rts2800_ml.lib-stack 400h-heap 100MEMORY PAGE 0 : PROG(R) : origin = 0x80000, length = 0x10000 PAGE 0 : BOOT(R) : origin = 0x3FF000, length = 0xFC0 PAGE 0 : RESET(R) : origin = 0x3FFFC0

13、, length = 0x2 /*PAGE 0 : VECTORS(R) : origin = 0x3FFFC2, length = 0x3E*/ PAGE 1 : M0RAM(RW) : origin = 0x000000, length = 0x400 PAGE 1 : M1RAM(RW) : origin = 0x000400, length = 0x400 PAGE 1 : L0L1RAM(RW) : origin = 0x008000, length = 0x2000 PAGE 1 : H0RAM(RW) : origin = 0x3F8000, length = 0x2000 SE

14、CTIONS .reset : > RESET, PAGE = 0 /*vectors : > VECTORS, PAGE = 0*/ .pinit : > PROG, PAGE = 0 .cinit : > PROG, PAGE = 0 .text : > PROG, PAGE = 0 .const : > L0L1RAM, PAGE = 1 .bss : > L0L1RAM, PAGE = 1 .stack : > M1RAM, PAGE = 1 .sysmem : > M0RAM, PAGE = 1 .ebss : > H0RAM, PAGE = 1 .econst : > H0RAM, PAGE = 1 .esysmem : > H0RAM, PAGE = 1六、仿真結(jié)果 （1）輸入輸入時(shí)域圖：輸入頻域圖：（2）輸出輸出時(shí)域圖：輸出頻域圖：七、設(shè)計(jì)心得、體會(huì)通過這次的DSP課程設(shè)計(jì)，我深深的體會(huì)到了自身的不足，一個(gè)軟件就讓我試了好多次才調(diào)出來(lái)結(jié)果，還不是實(shí)際的做一個(gè)東西，但是我也加深了對(duì)DSP的理解。了解了CCS的用法，充實(shí)了我的知識(shí)，讓我收益頗豐。這次課程設(shè)計(jì)還讓我了解了