dsp往年課后作業(yè)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第一章1、DSP特點： (1)哈佛總線結構，將程序存儲器和數(shù)據存儲器分離開，各有獨立的地址總線和數(shù)據總線，可同時進行指令的讀取和數(shù)據運算，加快了數(shù)據處理和運算速度。(2)流水線技術，將每條指令分解為多步，并讓各步操作重疊，從而實現(xiàn)幾條指令并行處理的技術。程序中的指令仍是一條條順序執(zhí)行，但可以預先取若干條指令，并在當前指令尚未執(zhí)行完時，提前啟動后續(xù)指令的另一些操作步驟，加速程序的運行過程。(3)片內多總線并行技術 (4)軟、硬件等待功能(5)獨立的乘法器和加法器 (6)低功耗體積小價格低(7)DMA通道和通信口，有一組或多組獨立的DMA總線，與CPU的程序、數(shù)據總線并行

2、工作，實現(xiàn)了指令的讀取和數(shù)據的運算等獨立進行，互不干擾，大大加快了運算速度。(8)中斷和定時器2、我們實驗室現(xiàn)在做的是有源電力濾波器（APF），就是通過這個裝置產生相反無功功率，有效的補償電網和其他一些用電設備的無功功率和諧波，使電網質量得到提高。其中最核心的地方就在于用DSP編程采集控制主電路中的電流指令，通過電流的有效檢測，來產生實時準確的補償無功功率。我們采用了TMS320LF 2812芯片，它有高級仿真特性：分析和設置斷點；提供實時硬件調試，即在處理器運行過程中修改存儲器、外設和寄存器的內容；ANSIC/C+編譯器/匯編程序/連接器，且C語言的編譯效率非常高。(1)、FPGA（Fiel

3、d Programmable Gate Array），現(xiàn)場可編程門陣列：FPGA采用邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個新概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊IOB（Input Output Block）和內部連線（Interconnect）三個部分。FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態(tài)的，因此，工作時需要對片內的RAM進行編程。可以根據不同的配置模式，采用不同的編程方式。 加電時，F(xiàn)PGA芯片將EPROM中數(shù)據讀入片內編程RAM中，配置完成后，F(xiàn)PGA進入工作狀態(tài)。掉電后，F(xiàn)PGA恢復成

4、白片，內部邏輯關系消失，因此，F(xiàn)PGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時，只需換一片EPROM即可。這樣，同一片F(xiàn)PGA，不同的編程數(shù)據，可以產生不同的電路功能。因此，F(xiàn)PGA的使用非常靈活。FPGA有多種配置模式：并行主模式為一片F(xiàn)PGA加一片EPROM的方式；主從模式可以支持一片PROM編程多片F(xiàn)PGA；串行模式可以采用串行PROM編程FPGA；外設模式可以將FPGA作為微處理器的外設，由微處理器對其編程。FPGA具體芯片（APA150）應用如下： 如上圖所示，是以APA150為核心器件設計的CAN總線

5、復接系統(tǒng)。CAN（Controller Arew Network，控制器局域網）是一種多主方式的串行通訊總線，在工業(yè)系統(tǒng)中具有廣泛的應用。但是它的直接通信距離和通信速率是一對矛盾。本系統(tǒng)借助FPGA/VHDL技術，把15路125kbps的CAN信號復接成2.048Mbps的信號，從而利用現(xiàn)有的時分復用通信線路或光纖實現(xiàn)了高速、遠距離傳輸。PCA82C250是CAN總線的物理接口芯片。(2)、ASSP(application specific standard product)，應用專用標準產品：ASSP的優(yōu)勢是是用一個可重復使用的低成本系統(tǒng)提供高性能模擬、低成本數(shù)字控制以及縮短上市進程。這些A

6、SSP提供可配置的混合信號模擬功能作為優(yōu)化的外設模塊，器件的其余部分作為許多平臺共享可重復使用的模塊?？扉W微控制器 (MCU)是實現(xiàn)共享功能的晶核(host)。單個ASSP除了全部補充有計時器與串行端121等數(shù)字外設之外，現(xiàn)在還可集成高精度模數(shù)轉換器(ADC)、數(shù)模轉換器 (DAC)、運算放大器(Oa)、電源電壓監(jiān)控器(SVS)以及液晶顯示驅動器。ASSP具體應用實例：可編程的ASSP系列器件 MercuyMercury器件將高速收發(fā)器ASSP功能與高性能PLD內核集成在一起，可支持最基本和高帶寬、高速數(shù)據傳輸速率的應用。 (3）、ASIC（application specific integ

7、rated circuit），專用集成電路：是指應特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的要求而設計制造的集成電路，具有可編程性和設計的方便性。有兩種ASIC，并且每種有它自己的優(yōu)點門陣列和標準單元。每種都有各自的結構。這些不同的結構導致了不同的制造工藝，不同的成本，不同的研發(fā)時間。ASIC具體應用實例：STR22 ASIC串行通信在STR22電子脫扣器中采用了ASIC芯片，實現(xiàn)了電子脫扣器電路方面的所有功能，包括信號檢測、電流設定、脫扣報警、串行通信等功能。通過串行通信可以對ASIC的寄存器、內部RAM進行讀寫操作，設定參數(shù)等。下圖為單片機實習I PC-ASIC置信原理第二章1. 請查找資料選擇合適的R

8、AM芯片，完成擴展RAM的原理圖：要求有完整的芯片引腳連接關系，并提供該芯片型號及關鍵參數(shù)資料。思考當1片RAM容量64k時，如何進行擴展。答：選用CY7C1021V（SRAM)進行擴展，其容量為64K 16bit的。擴展后的原理圖如附件所示。CY7C1021V參數(shù)如下： 3.3V operation (3.0V3.6V) High speedtAA = 10/12/15 ns CMOS for optimum speed/power Low Active Power (L version)576 mW (max.) Low CMOS Standby Power (L version)1.80

9、 mW (max.) Automatic power-down when deselected Independent control of upper and lower bits Available in 44-pin TSOP II and 400-mil SOJ Available in a 48-Ball Mini BGA package當1片RAM容量=100 ) /* 計數(shù)100此100ms=0.1秒*/ uWork=(*PEDATDIR); /* 設置指示燈狀態(tài)翻轉一次 */ uWork|=0x4000; uWork=0x0040; (*PEDATDIR)=uWork; j =

10、 !j; (*PCDATDIR) = j + 0x100; port000c=uWork1+; uWork1%=0x100; nCount=0; break; void gp_init(void) *EVAIMRA = 0x80; /* 使能T1PINT即通用定時器1周期中斷 */ *EVAIFRA = 0xffff; /* 清除中斷標志 */ *GPTCONA = 0x0000; *T1PR = T1MS; /* 周期寄存器=40000 */ *T1CNT = 0; /* 計數(shù)初值=0 */ *T1CON = 0x1040; /* 啟動計數(shù)器 */ 2、通常情況下復位和NMI中斷處理程序應該

11、進行哪些工作？答：當有復位信號時，系統(tǒng)將回到主程序開始地址處開始執(zhí)行。在訪問無效的地址時，不可屏蔽中斷NMI就發(fā)出請求，程序轉到不可屏蔽中斷向量入口地址0024H處，沒有與NMI相對應的控制寄存器。 第四章 1編寫完整的程序，包括鏈接命令文件，實現(xiàn)從x1，X2，x3，x4中找出最大值。答：補充程序如下：main()int x1,x2,x3,x4,max;initial();if(x1=x2) max=x1;else max=x2;if(max=x3) max=x3;if(max SARAMPAGE 0 .cinit : SARAMPAGE 0 .switch : SARAMPAGE 0 .co

12、nst : SARAMPAGE 1 .data : SARAMPAGE 1 .bss : SARAMPAGE 1 .stack : SARAMPAGE 1 .sysmem : SARAMPAGE 1 .reg240x : REG_MEM PAGE 1第五章作業(yè)1查閱資料學習AD轉換的常用方式，并比較其優(yōu)異；學習采樣保持、AD分辨率、精度、轉換速度的概念，獲知AD轉換完成有幾種方式？并列舉在使用AD采樣時的注意事項。答：（1）、AD轉換的常用方式有：計數(shù)式AD轉換；逐次逼近轉換；雙積分式AD轉換；并行AD轉換；串并行AD轉換等。其中，計數(shù)式AD轉換線路比較簡單，但轉換速率比較慢，所以現(xiàn)在很少應用

13、。雙積分式AD轉換精度高，多用于數(shù)據采集系統(tǒng)及精度要求比較高的場合。并行AD轉換、串并行AD轉換速度快，多用于雷達及圖像處理等要求快速轉換的系統(tǒng)中。逐次逼近型AD轉換既照顧了轉換速度，又具有一定的精度，是目前應用最多的一種，但其易受干擾。（2）、采樣保持：在轉換時間內為了使采樣點的函數(shù)值保持不變而采取的一種電路形式。AD分辨率：通常以輸出二進制或(十進制)數(shù)的位數(shù)表示，它說明ADC對輸入信號的分辨能力。轉換精度：通常以滿量程相對誤差來說明轉換的精度。轉換速度：完成一次AD轉換所需的時間，即由發(fā)出啟動轉換命令信號到轉換結束信號開始有效的時間間隔。獲知AD轉換完成的方式有兩種，即查詢法和中斷法。3

14、）、在使用AD采樣時的注意事項有：、注意模擬電源和數(shù)字電源,以及模擬地和數(shù)字地要分開,減少耦合噪聲路徑。 、參考電壓需要足夠精確。、根據選擇轉換速度的不同，要匹配相應的匹配電阻。2.異步串行通信常用方式有哪些？分析RS232和RS485兩種方式在使用時的異同以及各自特點？答：異步串行通信常用方式：RS232，RS485，RS422，R423等。RS一232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。典型的RS一232信號在正負電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據時，發(fā)送端驅動器輸出正電平在+5V至+15V之間，負電平在5v至15V電平之間。當無數(shù)據

15、傳輸時，線上為TTL電平，從開始傳輸數(shù)據到結束，線上電平從TTL電平到RS一232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電壓在+3V至+12V與一3V至一12V之問。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2v至3v左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳輸距離最大為5O英尺(約l5米)，最高速率為20kbs。RS-232是為點對點(即只用一對收、發(fā)設備)通信而設計的，其驅動器負載為3kQ一7kQ。所以RS一232適合本地設備之間的通信。RS一485數(shù)據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線。如果采用平衡傳輸方式，需要在傳輸線上接終接電阻等?？梢圆捎枚€與四線方式，二線

16、制時可實現(xiàn)真正的多點雙向通信，采用四線連接時只能有一個主(Master)設備，其余為從設備。其共模輸出電壓是7V+12V之間，其最大傳輸距離為4000英尺(約1219米)，最大傳輸速率為lOMbps。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在lOOkbps速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。RS一485需要二個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線兩端。3.選擇一款SPI接口芯片，例如EEPROM或AD，分析其特性與DSP SPI接口是否合適，并分析其

17、時序關系圖，給出操作此芯片的SPI程序部分示例。答：MAX5741：MAX5741是一個1O位4路串行低功耗模數(shù)轉換芯片。高達2OMhz的時鐘頻率，3線輸入，能夠兼容SPI，QSPI，MICROWlRE和DSP的串行接口，大大的節(jié)省了電路板的空間并大大的降低了電路的復雜程度。它具有以下主要特點：超低功耗：VDD：+36V，I=229UA；VDD=+55V， I=271UA；寬電壓范圍：+27V到+55V單電源供電。10腳小型UMAX封裝。03uA的睡眠電流。安全的上電復位電路，使輸出為0。三種可軟件選擇的睡眠阻抗1OO K1K，高阻。高達20Mhz的時鐘頻率，3線輸 GHD入，能夠兼容SPI，

18、QSPI，MICROWIRE和DSP的串行接口。其時序圖如下圖所示：程序示例：利用DSP2407的SPI模塊向MAX5741芯片發(fā)送數(shù)據用于DA轉換。這個程序是在MAX574 1的0UTA端輸出一個三角波。SPI發(fā)送數(shù)據子程序int SPITRANS(unsigned intTDATA)PCDATDIR=(PCDATDIR I OX2000)&OXOFFDF；設置IOPC5為輸出，且輸出低電平，以選中MAX5741芯片PCDATDIR=PCDATDIR l OxO020；發(fā)送完畢， 則OPCc50輸出高，使發(fā)送的數(shù)據輸asm(”rpt1”)；asm(”nop”)；PCDATDIR=PCDATD

19、IROXOFFDF：設置IOPC5為輸出，且輸出低電平 SPITXBUF=TDATA；向SPI的發(fā)送緩沖器寫一個發(fā)送數(shù)據while(1)flag=SPI STS&0x40：flag=SPI的中斷標志if(flag=Ox4O)break；如果SPI的中斷標志的中斷標志為1，則證明SPI已經發(fā)送成宮則停止等待SPIRXBUF=SPIRXBUF： SPIRXBUF禱器以清除SPI中斷標志PCDATDIR=PCDATDIR l OxO020：發(fā)送完畢，則OPCc50輸出高使發(fā)送的數(shù)據輸出到MAX5121的輸入寄存器和DAC寄存器中主程序main()int i，data1=OxO000；initial(

20、)；系統(tǒng)初始化SPI INITIAL()；SPI初始化f1ag 1=OxO0：SPITRANS(0XOF000)；喚醒DAC Aasm(” rpt 165”)；asm(” nop”)；while(1)if(flag1=OxOO)data1=data1+4：else data l=data I-4；if(datal=0x0FFC)flag1=OxO1；if(data1=OxOOOO)flag1=OxOO；SPITRANS(data1)；在DAC A上輸出一三角波。MAX5741三線4通道，能大大的節(jié)省電路板的空間，并能大大的節(jié)約成本。利用DSP的SPI接口，與之連接非常簡單、編程也很方便。4.簡

21、述空間向量PWM原理及應用注意事項。答：PWM (Pulse Width Modulation)即脈寬調制技術。其原理是通過對一系列脈沖的寬度進行調制，進行等效，獲得所需要的波形。空間向量脈寬調制采用調制周期一定，對稱變更脈寬的方法以調節(jié)逆變器的輸出電壓和頻率。實現(xiàn)實時產生空間向量對稱PWM控制方法，關鍵在于如何實時控制電壓矢量的大小、方位及其作用時間。第六章作業(yè)1.比較TMS320F28x與TMS320F24x 的主要不同點。答：TMS320F28x與TMS320F24x 的主要不同點如下：（1）、32位定點的CPU，4MB的程序和數(shù)據尋址空間，片上最多達128K16位的Flash存儲器和128K16位的ROM。（2）、其主頻高達150 MIPS，高效的代碼轉換功能，快速的中斷響應和處理能力，提供低耗電模式和定時郵遞功能。（3）、CAN模塊中有32個郵箱，SCI中有16層的接收及發(fā)送緩沖器；具有多信道緩沖串行端口(McBSP)。（4）、提供多種低功耗工作模式: 支持空閑模式、等待模式和掛起模