DSP數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

PAGEPAGE132DSP數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書齊魯理工學(xué)院 目錄實(shí)驗(yàn)一常用指令實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)存貯實(shí)驗(yàn)8實(shí)驗(yàn)三CCS環(huán)境下C程序設(shè)計(jì)13實(shí)驗(yàn)四定時(shí)器實(shí)驗(yàn)16實(shí)驗(yàn)五中斷實(shí)驗(yàn)19實(shí)驗(yàn)六A/D采樣實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)七D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)25實(shí)驗(yàn)八A/D與D/A轉(zhuǎn)換綜合實(shí)驗(yàn)27實(shí)驗(yàn)九數(shù)字波形產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)29實(shí)驗(yàn)十語音實(shí)時(shí)回放及延時(shí)實(shí)驗(yàn)33實(shí)驗(yàn)十一語音錄音與回放實(shí)驗(yàn)36實(shí)驗(yàn)十二BOOTLOADER裝載實(shí)驗(yàn)40實(shí)驗(yàn)十三陣列式鍵盤數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)46實(shí)驗(yàn)十四液晶顯示器驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)48實(shí)驗(yàn)十五快速傅立葉變換(FFT)實(shí)驗(yàn)51實(shí)驗(yàn)十六有限沖擊響應(yīng)濾波器(FR)算法56實(shí)驗(yàn)十七無限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)算法實(shí)驗(yàn)61實(shí)驗(yàn)十八卷積(Convolve)算法實(shí)驗(yàn)67實(shí)驗(yàn)十九離散余弦變換(DCT)算法實(shí)驗(yàn)72實(shí)驗(yàn)二十相關(guān)(Correlation)算法實(shí)驗(yàn)77實(shí)驗(yàn)二十一u_LAW算法實(shí)驗(yàn)83實(shí)驗(yàn)二十二DTMF(雙音多頻)信號(hào)的產(chǎn)生和檢測(cè)91實(shí)驗(yàn)二十三語音編碼/解碼(G711編碼/解碼器)100實(shí)驗(yàn)二十四混疊信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)字濾波106實(shí)驗(yàn)二十五AD采樣FFT分析實(shí)驗(yàn)110實(shí)驗(yàn)二十六語音濾波實(shí)驗(yàn)114實(shí)驗(yàn)二十七二維圖象生成實(shí)驗(yàn)117實(shí)驗(yàn)二十八數(shù)字圖象生成實(shí)驗(yàn)121實(shí)驗(yàn)二十九UART通信實(shí)驗(yàn)124實(shí)驗(yàn)一常用指令實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解DSP開發(fā)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)；2．熟悉DSP開發(fā)系統(tǒng)的連接；3．熟悉DSP的開發(fā)軟件配置及使用；4．熟悉C54X系列的尋址系統(tǒng)；5．熟悉常用C54X系列指令的用法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)，DSP仿真器，THRS-1型實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1．系統(tǒng)連接進(jìn)行DSP實(shí)驗(yàn)之前，先必須連接好仿真器、實(shí)驗(yàn)箱及計(jì)算機(jī)，連接方法如下所示：2．上電復(fù)位在硬件安裝完成后，確認(rèn)安裝正確、各實(shí)驗(yàn)部件及電源連接正常后，接通仿真器電源或啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，此時(shí)，仿真盒上的“紅色小燈”應(yīng)點(diǎn)亮，否則DSP開發(fā)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接有問題。3．運(yùn)行CCS程序待計(jì)算機(jī)啟動(dòng)成功后，實(shí)驗(yàn)箱220V電源置“開”，實(shí)驗(yàn)箱上電，啟動(dòng)CCS，此時(shí)仿真器上的“綠色小燈”應(yīng)點(diǎn)亮，并且CCS正常啟動(dòng)，表明系統(tǒng)連接正常；否則仿真器的連接、JTAG接口或CCS相關(guān)設(shè)置存在問題，掉電，檢查仿真器的連接、JTAG接口連接，或檢查CCS相關(guān)設(shè)置是否正確。注：如在此出現(xiàn)問題，可能是系統(tǒng)沒有正常復(fù)位或連接錯(cuò)誤，應(yīng)重新檢查系統(tǒng)硬件并復(fù)位；也可能是軟件安裝或設(shè)置有問題，應(yīng)嘗試調(diào)整軟件系統(tǒng)設(shè)置，具體仿真器和仿真軟件CCS的應(yīng)用方法參見THRS-1使用說明書?！癯晒\(yùn)行程序后，首先應(yīng)熟悉CCS的用戶界面?！駥W(xué)會(huì)CCS環(huán)境下程序編寫、調(diào)試、編譯、裝載，學(xué)習(xí)如何使用觀察窗口等。4．修改樣例程序，嘗試DSP其他的指令。注：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接及CCS相關(guān)設(shè)置是以后所有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，在以下實(shí)驗(yàn)中這部分內(nèi)容將不再復(fù)述。5．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明啟動(dòng)CCS2.0，并加載“DSP54X”目錄下的“DSP54X_01.out”；加裝完畢，單擊“Run”運(yùn)行程序；實(shí)驗(yàn)結(jié)果：可見D8燈以一定頻率閃爍；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，則D8燈停止閃爍，如再單擊“Run”，則“D8”燈又開始閃爍；關(guān)閉所有窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。源程序查看：用下拉菜單中Project/Open，打開“DSP54X-01”目錄下的“DSP54X01.pjt”，雙擊“Source”，雙擊“DSP54X01.asm”可查看源程序。四、程序框圖其中初始化包括SP及PMST寄存器值的設(shè)定。延時(shí)子程序?yàn)橐磺短籽h(huán)五、實(shí)驗(yàn)說明XF引腳是外部標(biāo)志輸出(軟件可控信號(hào))，可用于在多處理結(jié)構(gòu)中相互通信，也可作通用輸出腳。CPU板上的通用IO接口XF接口與LED顯示燈D8已連好，因此，裝入樣例程序，并全速運(yùn)行程序，可能看到D8指示燈閃爍。實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握TMS320C54的程序空間的分配；2．掌握TMS320C54的數(shù)據(jù)空間的分配；3．熟悉操作TMS320C54數(shù)據(jù)空間的指令。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)，CCS2.0版軟件，DSP仿真器，實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)資源介紹本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是以TMS32OVC5402為例，介紹相關(guān)的內(nèi)容和外部存儲(chǔ)器資源。對(duì)于其他類型的CPU請(qǐng)參考查閱相關(guān)的數(shù)據(jù)手冊(cè)。下面給出TMS32OVC5402的存儲(chǔ)器分配表：VC5402片內(nèi)有16KDARAM和4KROM，數(shù)據(jù)空間、IO空間最大擴(kuò)展到64K，順序空間最大擴(kuò)展到1M。片內(nèi)的16KDARAM即可以映射到程序空間也可以映射到數(shù)據(jù)空間，由PMST狀態(tài)寄存器的OVLY位控制；片內(nèi)4KROM即可以映射到程序空間也可以映射到數(shù)據(jù)空間，由PMST狀態(tài)寄存器的DROM位控制；片內(nèi)ROM包括自舉加載程序、U律壓擴(kuò)表、A律壓擴(kuò)表、正弦函數(shù)查找表、中斷向量表，具體分配見圖：ADDRESSRANGEDESCRIPTIONF000H-F7FFHReservedF800H-FBFFHBootloaderFC00H-FCFFH-lawexpansiontableFD00H-FDFFHA-lawexpansiontableFE00H-FEFFHSinelook-uptableFF00H-FF7FHReservedFF80H-FFFFHInterruptvectortable對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間而言，映射表相對(duì)固定。值得注意的是內(nèi)部寄存器都映射到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間內(nèi)。因此在編程應(yīng)用是這些特定的空間不能作其他用途。對(duì)于程序存儲(chǔ)空間而言，其映射表和CPU的工作模式有關(guān)。當(dāng)MP/MC引腳為高電平時(shí)，CPU工作在微處理器模式；當(dāng)MP/MC引腳低時(shí)，CPU工作在為計(jì)算機(jī)模式。具體的存儲(chǔ)器映射關(guān)系如上圖所示。存儲(chǔ)器試驗(yàn)主要幫助用戶了解存儲(chǔ)器的操作和DSP的內(nèi)部雙總線結(jié)構(gòu)，并熟悉相關(guān)的指令代碼和操作等。四、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1．連接好DSP開發(fā)系統(tǒng)，運(yùn)行CCS軟件；2．在CCS的Memory窗口中查找C5402各個(gè)區(qū)段的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址，在可以改變的數(shù)據(jù)地址隨意改變其中內(nèi)容；3．在CCS中裝載實(shí)驗(yàn)示范程序，單步執(zhí)行程序，觀察程序中寫入和讀出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址的變化；4．聯(lián)系其他尋址方式的使用；5．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明。啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-02”目錄下的“DSP54X02.pjt”工程文件，雙擊“DSP54X02.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X02.out”：用“View”下拉菜單中的“Memory”查看內(nèi)存單元；輸入要查看的內(nèi)存單元地址，本實(shí)驗(yàn)查看DATA存儲(chǔ)器空間地址0X9000-0XA000值的數(shù)值變化，輸入地址0X9000H；雙擊“DSP54X02.asm”，在如下圖所示位置設(shè)置兩個(gè)斷點(diǎn)，單擊“Run”運(yùn)行程序，也可以“單步”運(yùn)行程序；也可以按F12動(dòng)態(tài)執(zhí)行程序；觀察數(shù)據(jù)區(qū)變化。關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。五、程序框圖六、實(shí)驗(yàn)說明0x9000~0xA000是外部擴(kuò)展RAM的數(shù)據(jù)空間，讀IO8008H，使U8使能，映射到數(shù)據(jù)空間。實(shí)驗(yàn)三CCS環(huán)境下的C程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)C語言的編程；掌握在CCS環(huán)境下的C程序設(shè)計(jì)方法；學(xué)會(huì)使用C和匯編語言混合編程；熟悉用C語言開發(fā)DSP程序的流程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)，仿真器，實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容連接好DSP開發(fā)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)箱上電，運(yùn)行CCS；按流程圖編寫C程序，實(shí)現(xiàn)所要求的功能；例程序操作說明。啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-03”目錄下的“DSP54X03.pjt”工程文件，雙擊“DSP54X03.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X03.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序；可以觀察到D8指示燈閃爍； 用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口；設(shè)置該觀察圖形窗口變量及參數(shù)；觀察變量為x，長度為500，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型變量；如下圖所示，圖中下半部分為觀察圖形窗口的設(shè)置，上半部分為觀察的圖形。四、程序框圖五、實(shí)驗(yàn)說明CCS包含C編譯器，支持標(biāo)準(zhǔn)C以及C和匯編混合編程。C編譯器包括三個(gè)功能模塊：語法分析、代碼優(yōu)化和代碼產(chǎn)生，如下圖所示。其中，語法分析(Parser)完成C語法檢查和分析；代碼優(yōu)化(Optimizer)對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，以便提高效率；代碼產(chǎn)生(CodeGenerator)將C程序轉(zhuǎn)換成C54x的匯編源程序。本實(shí)驗(yàn)通過一些對(duì)數(shù)組及數(shù)據(jù)指針的基本操作，讓實(shí)驗(yàn)者能夠?qū)κ褂肅語言在CCS環(huán)境下編程有一個(gè)一目了然的認(rèn)識(shí)。并使用匯編語句，以體會(huì)兩者綜合運(yùn)用時(shí)的優(yōu)越性。實(shí)驗(yàn)四定時(shí)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉C54x的定時(shí)器；2．掌握C54x定時(shí)器的控制方法；3．學(xué)會(huì)使用定時(shí)器中斷方式控制程序流程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)，仿真器，實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容1．連接好DSP開發(fā)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)箱上電；2．按流程圖編寫程序；3．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明；啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-04”目錄下的“DSP54X04.pjt”工程文件，雙擊“DSP54X04.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X04.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序，可以觀察到D8指示燈閃爍；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、實(shí)驗(yàn)說明C54x的定時(shí)器是一個(gè)20位的減法計(jì)數(shù)器，它可以用特定的狀態(tài)位實(shí)現(xiàn)停止、重新啟動(dòng)、重設(shè)置或禁止，可以使用定時(shí)器產(chǎn)生周期性的CPU中斷?？刂贫〞r(shí)器由斷頻的兩個(gè)寄存器是定時(shí)周期寄存器PRD和定時(shí)器減法寄存器TDDR。在本系統(tǒng)中使用定時(shí)器0。C54x中斷向量表入口地址默認(rèn)為FF80，可以通過狀態(tài)寄存器中IPTR指針進(jìn)行重新定位，本程序中中斷向量表入口地址為0X3F80。中斷向量表如下：五、程序流程圖主程序：中斷程序：實(shí)驗(yàn)五中斷實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握中斷技術(shù)，學(xué)會(huì)外部中斷的處理方法。2．掌握中斷對(duì)于程序流程的控制，理解DSP的中斷響應(yīng)過程，會(huì)分析中斷時(shí)序。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、仿真器、實(shí)驗(yàn)箱；三、實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容1．復(fù)習(xí)有關(guān)中斷的計(jì)算機(jī)知識(shí)；2．編寫中斷程序，用低電平脈沖觸發(fā)外部中斷，每中斷一次，D8指示燈亮滅變化一次，并由IO口控制LED1~LED8(口地址0X800aH)變化一次。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)將單脈沖單元J8撥動(dòng)開關(guān)，1置“ON”，2置“OFF”。注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中單脈沖單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-05”目錄下的“exp05.pjt”工程文件；雙擊“exp05.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“exp05.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序；按S6按鍵，每按一次，D8指示燈亮滅變化一次。單擊“Halt”，關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖主程序：中斷程序：五、實(shí)驗(yàn)說明C54XDSP的中斷為低電平沿觸發(fā)。按S6鍵產(chǎn)生的低電平脈沖，輸出給VC5402的T1引腳，每按一次，產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖。實(shí)驗(yàn)六A/D采樣實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜/D轉(zhuǎn)換的基本原理；掌握AD7822的技術(shù)指標(biāo)和常用方法；掌握并學(xué)會(huì)使用DSP和AD7822的接口及其操作。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、仿真器、實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容復(fù)習(xí)A/D轉(zhuǎn)換的基本原理，掌握AD7822的技術(shù)指標(biāo)和常用方法；按流程圖編寫程序，實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告；樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明；A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)接線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-06”目錄下的“DSP54X06.pjt”工程文件；雙擊“DSP54X06.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X06.out”；如下圖“DSP54X06.asm”程序中的相應(yīng)位置設(shè)置斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序；程序運(yùn)行至斷點(diǎn)處停止，用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口；輸入起始地址0x1000，長度為1024，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型；調(diào)整圖形觀察窗口，觀察采樣信號(hào)波形，單擊“Animate”運(yùn)行程序，動(dòng)態(tài)觀察采樣信號(hào)波形；調(diào)節(jié)信號(hào)源單元的波形選擇調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)、幅值調(diào)節(jié)，改變輸入信號(hào)的波形、頻率、幅值，并動(dòng)態(tài)觀察采樣結(jié)果；單擊“Halt

”暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖五、實(shí)驗(yàn)說明AD7822映射到DSP的IO空間的0x800C地址。通過DSP芯片對(duì)I/O口0x800C讀操作，把AD轉(zhuǎn)換結(jié)果從0x1000開始的3ffh個(gè)數(shù)據(jù)單元中。AD7822采樣的模擬信號(hào)從信號(hào)源單元輸入，可以輸入三種波形的信號(hào)：正弦波、方波、三角波；頻率、幅值可以獨(dú)立調(diào)節(jié)；也可以輸入直流信號(hào)，詳細(xì)說明見使用說明書中“模數(shù)轉(zhuǎn)換單元”說明。實(shí)驗(yàn)七D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉D/A轉(zhuǎn)換的基本原理；2．掌握DAC08的技術(shù)指標(biāo)和常用方法；3．掌握并學(xué)會(huì)使用DSP和DAC08的接口及其操作。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、仿真器、實(shí)驗(yàn)箱、示波器三、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1．復(fù)習(xí)D/A轉(zhuǎn)換的基本原理；掌握DAC08的技術(shù)指標(biāo)；2．按流程圖與程序，實(shí)驗(yàn)；3．實(shí)驗(yàn)報(bào)告4．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)用示波器觀察D/A信號(hào)輸出，觀測(cè)點(diǎn)為引出點(diǎn)“OUT”(數(shù)模轉(zhuǎn)換單元)；注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-07”目錄下的“DSP54X07.pjt”工程文件；雙擊“DSP54X07.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X07.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序；在示波器可以觀察到D/A輸出的信號(hào)波形；單擊“Halt

”暫停持程序運(yùn)行，關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖五、實(shí)驗(yàn)說明DAC08映射到DSPIO空間的0X800B地址。DAC08采用對(duì)稱二進(jìn)制輸出參考電壓Vref=+5V；輸入00H，輸出電壓-5V；輸入ffh，輸出電壓+5V。實(shí)驗(yàn)八A/D與D/A轉(zhuǎn)換綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦^續(xù)加深對(duì)模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換的認(rèn)識(shí)和理解。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、仿真器、實(shí)驗(yàn)箱、示波器三、實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容1．復(fù)習(xí)模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換原理；2．按流程圖編寫程序，實(shí)驗(yàn)；3．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；3)用示波器觀察D/A信號(hào)輸出，觀測(cè)點(diǎn)為引出點(diǎn)“OUT”(數(shù)模轉(zhuǎn)換單元)；注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-08”目錄下的“DSP54X08.pjt”工程文件；雙擊“DSP54X08.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X08.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序；可用示波器觀察輸入信號(hào)波形及輸出信號(hào)波形，輸入信號(hào)觀測(cè)點(diǎn)為“SC”點(diǎn)(模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)，輸出信號(hào)觀測(cè)點(diǎn)“OUT”(數(shù)模轉(zhuǎn)換單元)，比較兩信號(hào)波形；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉各窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖五、實(shí)驗(yàn)說明AD7822的編碼方式和DAC08是相同的，但AD7822采用偏置輸入方式；DAC08參考電壓是+5V，輸出電壓范圍-5V~+5V，所以采樣輸入信號(hào)和經(jīng)AD、DA變換后的信號(hào)幅值是不同的，在相位上也有一定的延時(shí)。實(shí)驗(yàn)九數(shù)字波形產(chǎn)生一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解數(shù)字波形產(chǎn)生的基本原理；2．學(xué)習(xí)用C54XDSP芯片產(chǎn)生正弦信號(hào)的基本方法和步驟；3．加深對(duì)DSPMCBSP多通道緩沖串口的理解。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、DSP仿真器、實(shí)驗(yàn)箱、示波器三、基礎(chǔ)理論數(shù)字波形信號(hào)發(fā)生器是利用微處理器芯片，通過軟件編程和D/A轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生所需要信號(hào)波形的一種方法。在通信、儀器和控制等領(lǐng)域的信號(hào)處理系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)用到數(shù)字正弦波發(fā)生器。一般情況，產(chǎn)生正弦波的方法有兩種：1．查表法。此種方法用于對(duì)精度要求不是很高的場合。如果要求精度高，表示很大，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量也很大。2．泰勒級(jí)數(shù)展開法。這是一種更為有效的方法。與查表法相比，需要的存儲(chǔ)單元很少，而且精度高。一個(gè)角度為θ的正弦和余弦函數(shù)，可以展開成泰勒級(jí)數(shù)，取其前5項(xiàng)進(jìn)行近似得：其中，X為θ的弧度值。本實(shí)驗(yàn)用泰勒級(jí)數(shù)展開法產(chǎn)生一正弦波，并通過D/A轉(zhuǎn)換輸出。四、實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容1．復(fù)習(xí)泰勒級(jí)數(shù)展開法、數(shù)模轉(zhuǎn)換原理；2．編寫程序、實(shí)驗(yàn)；3．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；4．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)用示波器觀察D/A信號(hào)輸出，觀測(cè)點(diǎn)為引出點(diǎn)“OUT”(數(shù)模轉(zhuǎn)換單元)；注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中數(shù)模轉(zhuǎn)換單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-09”目錄下的“DSP54X09.pjt”工程文件；雙擊“DSP54X09.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“DSP54X09.out”；在“DSP54X09.c”程序中，“i=0”處設(shè)置斷點(diǎn)，單擊“Run”運(yùn)行程序，程序運(yùn)行至斷點(diǎn)處停止；用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口，以觀察利用泰勒級(jí)數(shù)產(chǎn)生的波形；設(shè)置觀察變量y，長度256，32位浮點(diǎn)型數(shù)值；調(diào)整圖形觀察窗口，觀察產(chǎn)生波形；單擊“Run”繼續(xù)運(yùn)行程序，在引出點(diǎn)“OUT”(數(shù)模轉(zhuǎn)換單元)，用示波器可觀測(cè)到產(chǎn)生的正弦波波形；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，示波器上正弦波消失；在“exp09.c”程序中，N值為產(chǎn)生正弦信號(hào)一個(gè)周期的點(diǎn)數(shù)，產(chǎn)生的正弦信號(hào)的頻率與N數(shù)值大小及D/A轉(zhuǎn)換頻率fDA有關(guān)，產(chǎn)生正弦波信號(hào)頻率f的計(jì)算公式為：嘗試修改“DSP54X09.c”程序中N值，“Rebuild”及“Load”后，單擊“Run”運(yùn)行程序，觀察產(chǎn)生信號(hào)頻率變化；關(guān)閉“DSP54X09.pjt”工程文件；關(guān)閉所有窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。五、實(shí)驗(yàn)說明本實(shí)驗(yàn)樣例程序中，采用泰勒級(jí)數(shù)展開法，計(jì)算-π~π的sin值，來構(gòu)造正弦波信號(hào)，計(jì)算點(diǎn)數(shù)256點(diǎn)，然后，經(jīng)過取整處理后，經(jīng)DAC08完成D/A變換后輸出。實(shí)驗(yàn)十語音實(shí)時(shí)回放及延遲實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉TLV320AD50的性能及接口的使用；2．熟悉MCBSP多通道緩沖串口通信的應(yīng)用；3．掌握一個(gè)完整的語音輸入、輸出通道的設(shè)計(jì)；4．掌握DSP和AD50的接口；5．加深對(duì)語音處理實(shí)驗(yàn)的理解，體會(huì)語音延遲的效果。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、DSP仿真器、實(shí)驗(yàn)箱、音頻線、音頻信號(hào)源三、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1．復(fù)習(xí)DSP、AD50的接口性能；2．復(fù)習(xí)MCBSP多通道緩沖串口通信的應(yīng)用；3．設(shè)計(jì)語音實(shí)時(shí)回放流程圖；4．復(fù)習(xí)有關(guān)語音延遲的原理及應(yīng)用；5．編寫語音實(shí)時(shí)回放實(shí)驗(yàn)程序，實(shí)驗(yàn)；6．編寫語音延遲實(shí)驗(yàn)程序，實(shí)驗(yàn)；A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)用音頻線連接語音單元音頻輸入端與音源，并開啟音源；3)調(diào)節(jié)音頻輸入調(diào)節(jié)旋鈕以及音頻輸出調(diào)節(jié)旋鈕到適當(dāng)位置；4)將語音處理單元的SW2的1、2置“ON”，J6的1置“ON”。B．實(shí)驗(yàn)1：語音實(shí)時(shí)回放實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-10”目錄下“Exp-10-1”子目錄中的“exp-10-1.pjt”工程文件；雙擊“exp-10-1.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“exp-10-1.out”后；單擊“Run”運(yùn)行程序，揚(yáng)聲器有聲音輸出，注意聲音音質(zhì)；暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉“exp-10-1.pjt”工程文件，關(guān)閉各程序窗口，該實(shí)驗(yàn)結(jié)束。C．實(shí)驗(yàn)2：語音延遲實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-10”目錄下“exp-10-2”子目錄中“exp-10-2.pjt”工程文件；雙擊“exp-10-2.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“exp-10-2.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序，揚(yáng)聲器有聲音輸出，注意聲音音質(zhì)；注意兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的音質(zhì)的差異，試進(jìn)行分析，關(guān)閉各窗口，實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖語音實(shí)時(shí)回放流程圖語音延遲流程圖實(shí)驗(yàn)十一語音錄音與回放實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)FLASH芯片的固化；2．掌握一個(gè)完整的語音輸入、輸出的程序設(shè)計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)，CCS2.0版軟件，DSP仿真器，實(shí)驗(yàn)箱，音頻線，音源。三、實(shí)驗(yàn)步驟1．復(fù)習(xí)FLASH芯片的性能及在語音錄制方面的應(yīng)用；2．按程序流程圖編寫程序，實(shí)驗(yàn)、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告3．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)用音頻線連接語音單元音頻輸入端與音源，并開啟音源；3)調(diào)節(jié)音頻輸入調(diào)節(jié)旋鈕以及音頻輸出調(diào)節(jié)旋鈕到適當(dāng)位置；4)將語音處理單元的SW2的1、2置“ON”，J6的1置“ON”。注：有關(guān)連接說明，可參見第一章中語音處理單元接口、跳線說明以及調(diào)節(jié)說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-11”目錄下“write”子目錄中的“exp-11-write.pjt”工程文件；雙擊“exp-11-write.pjt”及“Source”可查看各源程序；加載“exp-11-write.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序，揚(yáng)聲器有聲音輸出；此時(shí)，一段約幾秒鐘的音頻信號(hào)被記錄在FLASH中，并且在連續(xù)循環(huán)播放。單擊“Halt”暫停運(yùn)行，關(guān)閉所有窗口，關(guān)閉CCS2.0軟件，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱電源。重新開啟實(shí)驗(yàn)箱電源，重新啟動(dòng)用CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-11”目錄下“read”子目錄中的“exp-11-read.pjt”工程文件；雙擊“exp-11-read.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“exp-11-read.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序，揚(yáng)聲器有聲音輸出；單擊“Halt”暫停運(yùn)行，關(guān)閉窗口，本實(shí)驗(yàn)完畢。四、程序框圖Write：Read：五、實(shí)驗(yàn)說明Write程序是把AD50的采樣結(jié)果存放在FLASH中，F(xiàn)LASH映射到CommandSequence(Note1)CyclessBusCycless(Notes2~5)FirstSecondThirdFourthFifthSixthAddrDataAddrDataAddrDataAddrDataAddrDataAddrDataRead(Note6)1RARDRead(Note7)1XXXF0Autoselect(Note8)ManufacturerIOWord4555AA2AA5555590X0001ByteAAA555AAADeviceIOTopBootBlockWord4555AA2AA5555590X0122C4ByteAAA555AAAX02C4DeviceIOBottomBootBlockWord4555AA2AA5555590X012249ByteAAA555AAAX0249SectorProtectVerify(Note9)Word4555AA2AA5555590(SA)XX00X02XX01ByteAAA555AAA(SA)00X0401CFIQuery(Note10)Word15598ByteAAProgramWord4555AA2AA55555A0PAPDByteAAA555AAAUnlockBypassWord3555AA2AA5555520ByteAAA555AAAUnlockBypassProgramNote112xxxA0PAPDUnlockBypassReset(Note12)2xxx90XXX00ChipEraseWord6555AA2AA5555580555AA2AA5555510ByteAAA555AAAAAA5552AASectorEraseWord6555AA2AA5555580555AA2AA55SA30ByteAAA555AAAAAA555EraseSuapand(Note13)1xxxB0EraseResume(Note14)1xxx300X4000-0XFFFF數(shù)據(jù)空間。利用FLASH掉電數(shù)據(jù)不丟失特性，把采樣的語音信號(hào)保存下來，經(jīng)Read程序回放。FLASH芯片選用AMD公司的AM29LV160，容量1MX16BIT。+3.3V供電，下圖是它的擦除、讀寫指令和標(biāo)準(zhǔn)FLASH操作兼容。實(shí)驗(yàn)十二BOOTLOADER裝載實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解DSP54X芯片的BOOTLOADER功能；2．對(duì)BOOTLOADER的操作流程能深入了解；3．學(xué)習(xí)FLASH的固化；4．了解DSP上電復(fù)位的具體步驟。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版本軟件、DSP仿真器、實(shí)驗(yàn)箱三、基礎(chǔ)知識(shí)5402的BOOTLOADER功能是用于在上電后將代碼從外部設(shè)備上搬移到程序空間中來。它使程序能存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中，在執(zhí)行時(shí)再轉(zhuǎn)移到高速內(nèi)存中來。BOOTLORDER提供各種裝載方式，并行、串行或HPI方式等，也可選擇16BIT還是8BIT。而不同方式的選擇是通過中斷，BIO、SF等信號(hào)來控制的。我們這里先用的是并行自舉引導(dǎo)。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，如果MP/MC=0，BOOTLOADER程序?qū)?huì)執(zhí)行。程序復(fù)位后，DSP從FF80跳到芯片內(nèi)部的BOOTLOADER程序，并開始運(yùn)行片內(nèi)的程序，下面是其初始化程序：.Sect“boot”BootSsbxintm；關(guān)掉所有中斷l(xiāng)d#0,dpstm#0fffH,@ifr；clearIFRflagorm#02b00H,@st1；xf=1,hm=0,intm=1,ovm=1,sxm=1orm#020H,@pmst；ovly=1stm#07fffH,swwsr；7waitstates功能是：使中斷無效(intm=1)，內(nèi)部RAM映射到程序/數(shù)據(jù)區(qū)(OVLY=1)，對(duì)程序數(shù)據(jù)區(qū)均設(shè)置7個(gè)等待狀態(tài)。其內(nèi)部的BOOT程序需要讀取先設(shè)置好boot表，此表位于數(shù)據(jù)空間中08000~0ffffh(共32K)，因?yàn)樵赽oot時(shí)，已經(jīng)置DROM=0位，這樣子8000~ffff映射外部用。BOOT程序先讀I/O空間的FFFF單元中的值XXXX，并把XXXX作為數(shù)據(jù)空間中的BOOT表的地址，然后判斷XXXX單元值是不是08AA，或者10AA。因?yàn)?，我們?cè)O(shè)計(jì)并沒有讀IO空間的FFFF單元地址。BOOTLoder程序會(huì)讀DS空間的FFFF單元值。設(shè)為YYYY，然后再看YYYY這個(gè)地址是不是10AA(16位)。我們?cè)趯慒LASH的時(shí)候因此要向FFFF單元放一個(gè)YYYY值。YYYY也就是自舉表的首地址。下面是自舉表的結(jié)構(gòu)圖：表2并行自舉表的代碼結(jié)構(gòu)10AA(并行尋址格式)SWWSR寄存器的初始值BSCR寄存器的初始值用戶程序入口的XPC用戶程序入口的地址PC用戶程序的長度用戶程序起始地址XPC用戶程序起始地址PC用戶程序代碼000(表示自舉表結(jié)束)自舉表的頭部是關(guān)鍵字(08AA或10AA)，加載程序就是根據(jù)它來判斷是16位還是8位加載方式；接著的兩個(gè)字是SWWSR和BSCR的值；第四和第五個(gè)字程序代碼執(zhí)行的入口點(diǎn)(即加載以后程序執(zhí)行的首地址)；接著是第一段代碼的長度以及它BOOT到內(nèi)部RAM的目的地址；緊跟著是另一段代碼；依此類推，最后是0000H，這是自舉表的結(jié)束標(biāo)志。(如為8BITEEPROM，則高位在前，低位在后)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．復(fù)習(xí)DSP54X芯片的BOOTLOADER功能；2．按程序流程圖編寫實(shí)驗(yàn)程序，實(shí)驗(yàn)，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；B．實(shí)驗(yàn)1：編寫調(diào)試要燒錄的程序選擇本實(shí)驗(yàn)導(dǎo)書中DSP實(shí)驗(yàn)部分的實(shí)驗(yàn)一作為要燒錄程序；在CCS環(huán)境里面進(jìn)行調(diào)試，可參看實(shí)驗(yàn)一的有關(guān)內(nèi)容；調(diào)試好后，用CCS的FILE/DATA選項(xiàng)中，把可執(zhí)行佑的所有數(shù)據(jù)存成一個(gè)文件，格式選HEX格式，長度可參考exp01.map文件中的提示。開始地址：==CMD文件中定義的可執(zhí)行段地址就是BOOT后裝入到RAM中的地址。長度：==MAP文件中的提示；類型：PROGRAM保存該文件C．實(shí)驗(yàn)2：手工修改該DATA文件用其它編輯器修改該文件，如可用記事本做如下修改：在原來程序代碼前，添加：0x10AAh：16位并行尋址格式；0x7FFFh：SWWSR初始值為0x7fffh，因?yàn)镕LASH的運(yùn)行速率比DSP慢，等待7個(gè)周期；0xF800h：BSCR初始值為0XF800H；0x0000h：自舉表程序入口的XPC=0；0x0100h：自舉表程序入口的地址=0X0100H；0x0020h：自舉表程序的長度=0X20H；0x0000h：自舉表起始地址XPC=0；0x0100h：自舉表的起始地址=0X0100H；以下是原來程序代碼最后是0X0000，表示自舉表結(jié)束；加入以上數(shù)據(jù)后，還要修改這個(gè)數(shù)據(jù)文件的長度，增加幾個(gè)數(shù)據(jù)，就增加幾個(gè)長度，保存，得到了燒寫用的數(shù)據(jù)文件。下面是修改加入自舉表的數(shù)據(jù)文件的開始部分；D．實(shí)驗(yàn)3：燒寫FLASH的程序1．開始編寫燒寫FLASH的程序，一般分為：復(fù)位FLASH擦除編程三步：注意：在這里FLASH要映射到DSP的數(shù)據(jù)空間0X8000~0XFFFF，或至少包含這個(gè)空間，且影射到FLASH操作指令所用到的地址空間，一般用IO空間，這是板上的CPLD譯碼決定的。2．具體的燒寫程序參考樣例(“Exp-12”目錄下“flashwrite”子目錄下)：注意寫數(shù)據(jù)時(shí)用MVDD指令，在程序的最后把FLASH的0XFFFF單元寫入BOOT表的開始如0X8000調(diào)好程序后，把前面準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)文件調(diào)入內(nèi)存的DATA空間，注意開始地址要和FLASH燒寫程序分開，并把這個(gè)開始地址作為燒寫FLASH的指針。調(diào)入后，第一字有時(shí)CCS會(huì)自動(dòng)更改為0X0000，要手工改回0X10AA(16BITBOOT)或0X08AA(8BITBOOT)。3．執(zhí)行FLASH燒寫程序，把數(shù)據(jù)文件燒寫到FLASH中。E．實(shí)驗(yàn)4：BOOTLOADER加載程序?qū)嶒?yàn)箱斷電，將DSP板撥碼開關(guān)SW2的第三位打到“ON”位置，即置“MP/MC=0，拔下仿真器，重新上電，D8指示燈閃爍，用BOOTLOADER加載實(shí)驗(yàn)一成功，本實(shí)驗(yàn)完畢。五、實(shí)驗(yàn)框圖系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化FLASH復(fù)位FLASH擦除FLASH編程結(jié)束開始實(shí)驗(yàn)十三陣列式鍵盤數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解陣列式鍵盤與CPU的硬件接口。2．了解數(shù)碼管與CPU的硬件接口。3．學(xué)會(huì)怎樣編程讀取陣列式鍵盤的鍵值并送數(shù)碼管顯示。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、THRS-1實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、基本原理陣列式鍵盤是在微機(jī)接口，人機(jī)對(duì)話中經(jīng)常要用到的一種外圍接口電路，如下圖所示：上圖是一個(gè)4行X4列的簡易鍵盤?？梢酝ㄟ^“列掃描”來確定是否有鍵按下以及已按鍵的行、列位置。所謂“列掃描”就是依次給每條列線輸入0信號(hào)，而其余各列線輸入1信號(hào)，并檢測(cè)每一列掃描時(shí)所產(chǎn)生的行信號(hào)。從而得出鍵值，由CPU讀取后進(jìn)行處理。數(shù)碼管顯示電路如下圖所示，其位選線直接與CPLD相連，段選全部連在一起與CPLD相接，通過CPLD內(nèi)部編制鎖存器，由DSP控制。四、實(shí)驗(yàn)步驟A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-13”目錄下的“key_54.mak”工程文件；雙擊led_54.pjt工程文件可查看各源程序，如下圖所示；單擊“Run”，按下陣列式鍵盤，觀看數(shù)碼管的顯示結(jié)果。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告試著修改實(shí)驗(yàn)原程序，讀取鍵值后顯示不同的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)十四液晶顯示器驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解OCM4X8C（128X64）液晶顯示模塊的工作原理。2．熟悉DSP與液晶顯示器的軟硬件接口。3．學(xué)會(huì)怎樣用DSP5402編程去驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、THRS-1實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、基本原理1、M4X8C液晶顯示模塊是128X64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可以顯示漢字及圖形，內(nèi)置國標(biāo)GB2312碼簡體中文字庫（16X16點(diǎn)陣），128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）和64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機(jī)：8-位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。2、OCM4X8C（128X64）引腳說明：引腳名稱方向說明引腳名稱方向說明1VSS-GND（0V）11DB4I/O數(shù)據(jù)42VDD-SupplyVoltageForLogic(+5v)12DB5I/O數(shù)據(jù)53VO-SupplyVoltageForLCD（懸空）13DB6I/O數(shù)據(jù)64RS(CS)H/LH:DataL:InstructionCode14DB7I/O數(shù)據(jù)75R/W(STD)H/LH:ReadL:Write15PSBH/LH:ParallelModeL:SerialMode6E(SCLK)H,H/LEnableSignal16NC-空腳7DB0I/O數(shù)據(jù)017/RSTH/LResetSignal低電平有效8DB1I/O數(shù)據(jù)118NC-空腳9DB2I/O數(shù)據(jù)219LEDA-背光源正極（LED+5V）10DB3I/O數(shù)據(jù)320LEDK-背光源負(fù)極（LED-OV）3、OCM4X8C（128X64）液晶顯示器的硬件接口(1)、邏輯工作電壓(VDD)：4.5～5.5V(2)、電源地(GND)：0V(3)、LCD驅(qū)動(dòng)電壓(V0)：0～-10V(4)、工作溫度(Ta)：0～55℃(常溫)/-20～70℃（寬溫）保存溫度(Tstg)：-10～65℃(常溫)(5)、電氣特性見附圖1外部連接圖（參考液晶模塊資料）四、實(shí)驗(yàn)步驟A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“DSP54X-14”目錄下的“l(fā)cd_rs.mak”工程文件；雙擊lcd_54.pjt工程文件可查看各源程序；并加載“l(fā)cd_54.out”；如下圖所示；單擊“Run”，就可以看到液晶顯示器上有結(jié)果顯示。五．實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析程序，自已設(shè)計(jì)程序，改變不同的顯示字的區(qū)位碼及顯示方式，作不同的顯示結(jié)果。實(shí)驗(yàn)十五快速傅立葉變換(FFT)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．加深對(duì)DFT算法原理和基本性質(zhì)的理解；2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的應(yīng)用；3．學(xué)習(xí)用FFT對(duì)連續(xù)信號(hào)和時(shí)域信號(hào)進(jìn)行譜分析的方法，了解可能出現(xiàn)的分析誤差及原因，以便在實(shí)際中正確應(yīng)用FFT。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器、音頻線、音源三、基本原理1．離散傅立葉變換DFT的定義：將時(shí)域的采樣變換成頻域的周期性離散函數(shù)，頻域的采樣也可以變換成時(shí)域的周期性離散函數(shù)，這樣的變換稱為離散傅立葉變換，簡稱DFT。2．FFT是DFT的一種快速算法，將DFT的N2步運(yùn)算減少為(N/2)log2N步，極大的提高了運(yùn)算的速度。3．旋轉(zhuǎn)因子的變化規(guī)律。4．蝶形運(yùn)算規(guī)律。5．基2FFT算法。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．復(fù)習(xí)DFT的定義、性質(zhì)和用DFT作譜分析的有關(guān)內(nèi)容。2．復(fù)習(xí)FFT算法原理與編程思想，并對(duì)照DIT-FFT運(yùn)算流程圖和程序框圖，了解本實(shí)驗(yàn)提供的FFT子程序。3．閱讀本實(shí)驗(yàn)所提供的樣例子程序。4．運(yùn)行CCS軟件，對(duì)樣例程序進(jìn)行跟蹤，分析結(jié)果；記錄必要的參數(shù)。5．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6．提供樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)用音頻線連接語音單元音頻輸入端與音源；2)調(diào)節(jié)音頻輸入調(diào)節(jié)旋鈕至適當(dāng)位置；檢查：計(jì)算機(jī)、DSP仿真器、實(shí)驗(yàn)箱是否正確連接。注：有關(guān)以上連接的說明，可參見使用說明書中語音處理單元的接口說明、跳線說明及調(diào)節(jié)說明。正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-14”目錄下的“ExpFFTAD50.pjt”工程文件；雙擊“expFFTAD50.pjt”及“Source”可查看各源程序；加載“expFFTAD50.out”；在主程序中，K++設(shè)置斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序，程序?qū)⑦\(yùn)行至斷點(diǎn)處停止。用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口；設(shè)置該圖形窗口變量及參數(shù)；采用雙蹤觀察在啟動(dòng)地址分別為0x3000H和0x3080H，長度為128的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型變量，這兩段存儲(chǔ)單元中分別存放的是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的語音信號(hào)和對(duì)該信號(hào)進(jìn)行FFT變換的結(jié)果。單擊“Animate”運(yùn)行程序，或按F10運(yùn)行；調(diào)整觀察窗口并觀察輸入信號(hào)波形及其FFT變換結(jié)果；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉窗口，本實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在CCS2.0環(huán)境，同步觀察輸入語音信號(hào)波形及其FFT變換結(jié)果。五、思考題1．對(duì)于不同的N，幅頻特性會(huì)相同嗎？為什么？2．FFT進(jìn)行譜分析，可以應(yīng)用的什么方面？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．簡述實(shí)驗(yàn)原理及目的；2．結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所給定典型序列幅頻特性曲線，與理論結(jié)果比較，并分析說明誤差產(chǎn)生的原因以及FFT作譜分析時(shí)有關(guān)參數(shù)的選擇方法以。3．總結(jié)實(shí)驗(yàn)所得主要結(jié)論。七、程序參數(shù)說明ExternvoidInitC5402(void)ExternvoidOpenMcBSP(void)ExternvoidCloseMcBSP(void)ExternvoidREADAD50(void)ExternvoidWRITEAD50(void)Voidkfft(pr，pi，n，k，fr，fi，l，il)：基2快速傅立葉變換子程序，n為變換點(diǎn)數(shù)，應(yīng)滿足2的整數(shù)次冪，k為冪次(正整數(shù))；數(shù)組x：輸入信號(hào)數(shù)組，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放于地址為3000H~307FH存儲(chǔ)器中，轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)型后，生成x數(shù)組，長度128；數(shù)組mo：FFT變換數(shù)組，長度128，浮點(diǎn)型，整型后，寫入3080H~30FFH存儲(chǔ)器中。八、子程序流程圖實(shí)驗(yàn)十六有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的原理和方法；2．熟悉線性相位FIR數(shù)字濾波器特性；3．了解各種窗函數(shù)對(duì)濾波特性的影響。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、實(shí)驗(yàn)原理1．有限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器的基礎(chǔ)理論；2．模擬濾波器原理(巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、貝塞爾濾波器)；3．?dāng)?shù)字濾波器系數(shù)的確定方法。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．復(fù)習(xí)如何設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波；閱讀本實(shí)驗(yàn)原理，掌握設(shè)計(jì)步驟；2．閱讀本實(shí)驗(yàn)所提供的樣例子程序；3．運(yùn)行CCS軟件，對(duì)樣例程序進(jìn)行跟蹤，分析結(jié)果；4．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；5．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；3)用示波器分別觀測(cè)信號(hào)源單元的S1和S2輸出的模擬信號(hào)，分別調(diào)節(jié)信號(hào)波形選擇、信號(hào)頻率、信號(hào)輸出幅值等旋鈕，直到滿意為止；本樣例實(shí)驗(yàn)程序建議：采用兩路正弦波信號(hào)的混疊信號(hào)作為輸入信號(hào)；低頻正弦波信號(hào)：幅值5V，頻率<4KHz；高頻正弦波信號(hào)：幅值2.5V，頻率>40KHz；4)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5、6置“ON”，其它置“OFF”，即采樣頻率選擇181KHz，兩路信號(hào)混疊輸入，可在“SC”點(diǎn)用示波器觀察混疊信號(hào)。注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-15”目錄下的“ExpFIR.pjt”工程文件；雙擊“ExpFIR.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“ExpFIR.out”；在主程序中，K++處，設(shè)置斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序，程序?qū)⑦\(yùn)行至斷點(diǎn)處停止。用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口；設(shè)置觀察圖形窗口變量及參數(shù)為：采用雙蹤觀察在啟動(dòng)地址分別為0x3000H和0x3100H，長度為256的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型變量，這兩段存儲(chǔ)單元中分別存放的是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的輸入混疊信號(hào)(輸入信號(hào))和對(duì)該信號(hào)進(jìn)行FIR濾波的結(jié)果。單擊“Animate”運(yùn)行程序，或按F10運(yùn)行程序；調(diào)整觀察窗口并觀察濾波結(jié)果，單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，激活“ExpFIR.c”的編輯窗口；實(shí)驗(yàn)程序說明：該程序?yàn)?1階FIR低通濾波器算法程序，采用矩形窗函數(shù)實(shí)現(xiàn)，數(shù)組和xmid長度均為51，fs為采樣頻率，fstop為濾波器截止頻率，可以修改以上參數(shù)來變?yōu)V波器性能。重新“RebuildAll”后，重新加載，單擊“Animate”，可得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在CCS2.0環(huán)境，同步觀察輸入信號(hào)及其FIR低通濾波結(jié)果。五、思考題1．如果給定通帶截止頻率和阻帶截止頻率以及阻帶最小衰減，如何用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)線性相位低通濾波器？寫出設(shè)計(jì)步驟。2．定性說明本實(shí)驗(yàn)中，3dB截止頻率的理論值在什么位置？是否等于理想低通的截止頻率？3．如果要求用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)帶通濾波器，且給定上下邊帶截止頻率，試求理論帶通的單位脈沖響應(yīng)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康募袄碚摗?．自己設(shè)計(jì)一串?dāng)?shù)據(jù)應(yīng)用樣例子程序，進(jìn)行濾波。3．總結(jié)設(shè)計(jì)FIR濾波器的主要步驟。4．描繪出輸入、輸出數(shù)組的曲線。七、FIR程序參數(shù)說明系統(tǒng)函數(shù)對(duì)應(yīng)常系數(shù)線性差分方程：程序參數(shù)說明：ExternvoidInitC5402(void)ExternvoidREADAD7822(void)voidfirdes(intm，doublenpass)；輸入信號(hào)：輸入信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，寫入地址為3000H~30FFH存儲(chǔ)器，16位整型；輸出信號(hào)：FIR低通濾波器輸出，寫入地址為3100H~31FFH存儲(chǔ)，16位整型。八、程序流程圖實(shí)驗(yàn)十七無限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的原理與方法；2．掌握數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)仿真方法；3．通過觀察對(duì)實(shí)際信號(hào)的濾波作用，獲得對(duì)數(shù)字濾波的感性認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、實(shí)驗(yàn)原理1．無限沖擊響數(shù)字濾波器的基礎(chǔ)理論；2．模擬濾波器原理(巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、貝塞爾濾波器)；3．雙線性變換的設(shè)計(jì)原理。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．復(fù)習(xí)有關(guān)巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)和用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的知識(shí)；2．閱讀本實(shí)驗(yàn)所提供的樣例子程序；3．運(yùn)行CCS軟件，對(duì)樣例程序進(jìn)行跟蹤，分析結(jié)果；4．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；5．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；3)用示波器分別觀測(cè)信號(hào)源單元的S1和S2輸出的模擬信號(hào)，分別調(diào)節(jié)信號(hào)波形選擇、信號(hào)頻率、信號(hào)輸出幅值等旋鈕，直到滿意為止；本樣例實(shí)驗(yàn)程序建議：采用兩路正弦波信號(hào)的混疊信號(hào)為輸入信號(hào)；低頻正弦波信號(hào)：幅值5V，頻率<4KHz；高頻正弦波信號(hào)：幅值2.5V，頻率>40KHz；4)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5、6置“ON”，其它置“OFF”，即采樣頻率選擇181KHz，兩路信號(hào)混疊輸入，可在引出點(diǎn)“SC”處（模數(shù)轉(zhuǎn)換單元）用示波器觀察混疊信號(hào)。注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn) 啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-16”目錄下的“ExpIIR.pjt”工程文件；雙擊“ExpIIR.pjt”，雙擊“Source”可查看各源程序；并加載“ExpIIR.out”；在主程序中，K++處，設(shè)置斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序，程序?qū)⑦\(yùn)行至斷點(diǎn)處停止。用View/Graph/Time/Frequency打開一個(gè)圖形觀察窗口；采用雙蹤示波器在啟動(dòng)地址分別為0X3000H和0X3100H，長度為256的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型變量，這兩段存儲(chǔ)單元中分別存放的是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的混疊信號(hào)和對(duì)該信號(hào)進(jìn)行低通IIR濾波后的輸出信號(hào)；單擊“Animate”運(yùn)行程序，或按F10運(yùn)行程序；調(diào)整觀察窗口，并觀察濾波結(jié)果；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，激活“ExpIIR.c”的編輯窗口；該IIR低通濾波器性能參數(shù)為：采樣頻率為181KHz，通帶內(nèi)最大允許衰減3dB，阻帶內(nèi)最小衰減大于30dB，過渡帶寬度約為36KHz；通帶上限頻率：4KHz；阻帶下限截止頻率：40KHz?？梢孕薷囊陨蠀?shù)歸一化參數(shù)“npass”和“mstop”來改變?yōu)V波器性能。修改“ExpIIR.c”程序中“nlpass”和“nlstop”參數(shù)可改變IIR低通濾波器的濾波性能。重新“RebuildALL”后，加載，單擊“Animate”，可得到不同的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在CCS2.0環(huán)境下，同步觀察輸入信號(hào)及其IIR低通濾波結(jié)果。五、思考題1．試述用雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的過程？2．實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算每個(gè)二階濾波器的輸出序列時(shí)，如何確定計(jì)算點(diǎn)數(shù)？3．對(duì)濾波前后的信號(hào)波形，說明數(shù)字濾波器的濾波過程與濾波作用。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．簡述IIR濾波器的基本原理；2．對(duì)比FIR濾波器與IIR濾波器的異同；3．描繪出輸入、輸出數(shù)組的曲線。七、IIR程序參數(shù)說明系統(tǒng)函數(shù)：對(duì)應(yīng)的常系數(shù)線性差分方程是：程序參數(shù)說明：ExternvoidInitC5402(void)ExternvoidREADAD7822(void)voidbiir2lpdes(doublefs,doublenlpass,doublenlstop,doublea[],doubleb[])IIR低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)子程序參數(shù)說明：fs：采樣頻率；nlpass：通帶上限頻率歸一化參數(shù)；nlstop：阻帶下限截止頻率歸一化參數(shù)；設(shè)置時(shí)，采樣頻率對(duì)應(yīng)為1，應(yīng)使“nlpass”和“nlstop”兩參數(shù)均要小于0.5，且“nlpass”要比“nlstop”小0.2，否則將不能滿足阻帶的最大衰減大于30dB。數(shù)組a：存放IIR低通濾波器傳遞函數(shù)的極點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，浮點(diǎn)型；數(shù)組b：存放IIR低通濾波器傳遞函數(shù)的零點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，浮點(diǎn)型；輸入信號(hào)：輸入信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，寫入地址3000H~30FFH單元，16位整型；輸出信號(hào)：濾波后信號(hào)，寫入地址3100H~31FFH單元，16位整型。八、子程序流程圖實(shí)驗(yàn)十八卷積(Convolve)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握卷積算法的原理；2．掌握在CCS環(huán)境下，TMS320程序編寫、編譯和調(diào)試程序的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、DSP仿真器、實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟1．熟悉卷積的基本原理；2．閱讀所提供的樣例實(shí)驗(yàn)程序；運(yùn)行樣例程序，分析結(jié)果；3．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；4．本實(shí)驗(yàn)所提供的樣例子程序操作說明。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；注：有關(guān)以上連接說明，可參見使用說明書中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-17”目錄下的“ExpConv.pjt”工程文件；雙擊“expConv.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“expConv.out”；在主程序中的兩個(gè)K++處，設(shè)置斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序，程序運(yùn)行到第一個(gè)斷點(diǎn)處停止。用View/Graph/Time/Frequency打開圖形觀察窗口；設(shè)置觀察圖形窗口變量及參數(shù)；采用雙蹤觀察兩路輸入變量Input及Impulse的波形，波形長度為128，數(shù)組類型為32位浮點(diǎn)型；再打開一個(gè)圖形窗口，以觀察卷積結(jié)果波形；該觀察窗口的參數(shù)設(shè)置為：變量為Output，長度為256，數(shù)據(jù)類型為32位浮點(diǎn)數(shù)；調(diào)整觀察窗口，觀察兩路輸入波形和卷積結(jié)果波形；這兩路輸入波形是由程序產(chǎn)生，并對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行卷積；單擊“Run”，程序運(yùn)行至第二個(gè)斷點(diǎn)處停止，調(diào)整圖形觀察窗口，該部分實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)箱的信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)作為卷積的兩個(gè)輸入信號(hào)，觀察卷積結(jié)果；單擊“Animate”運(yùn)行程序，或按F10運(yùn)行程序；調(diào)整觀察窗口，并觀察卷積結(jié)果；改變輸入信號(hào)的波形、頻率、幅值，觀察卷積卷結(jié)果；實(shí)驗(yàn)結(jié)束。四、Convolve子程序時(shí)域表達(dá)式：程序參數(shù)說明：VoidConvolveok(Input,Impulse,Output,Length)ExternvoidREADAD7822(void)兩序列卷積子程序：Input：原始輸入數(shù)據(jù)序列，浮點(diǎn)型，長度128；Impulse：沖擊響應(yīng)序列，浮點(diǎn)型，長度128；Output：卷積輸出結(jié)果序列，浮點(diǎn)型，長度256；Length：參與卷積運(yùn)算的兩輸入序列長度；子程序流程圖：.實(shí)驗(yàn)十九離散余弦變換(DCT)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)DCT算法的實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、實(shí)驗(yàn)原理離散余弦變換與離散傅立葉變換緊密相關(guān)的，屬于正弦類正交變換，由于其優(yōu)良的去冗余性能及高效快速算法的可實(shí)現(xiàn)性，被廣泛用于語音及圖象的有損和無損壓縮。開始實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)了解以下基本原理。語音或圖象的壓縮手段；DCT變換在數(shù)據(jù)中的作用與應(yīng)用。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．閱讀本實(shí)驗(yàn)所提供的樣例子程序；2．運(yùn)行樣例程序，分析結(jié)果；3．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明；A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；注：有關(guān)以上連接說明，可參見第一章中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-18”目錄下的“ExpDCT.pjt”工程文件；雙擊“ExpDCT.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“expDCT.out”；在主程序K++處，設(shè)置斷點(diǎn)；用View/Graph/Time/Frequency打開兩個(gè)圖形觀察窗口；采用雙蹤觀察在啟始地址分別為0x3000H和0x3080H，長度為128的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為16位有符號(hào)整型，這兩個(gè)存儲(chǔ)單元中分別存放的是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的輸入信號(hào)和對(duì)該信號(hào)進(jìn)行DCT變化及逆DT變換后，重構(gòu)信號(hào)的結(jié)果；再打開一個(gè)圖形觀察窗口，設(shè)置觀察變量為y；變量y為輸入信號(hào)的DCT變換結(jié)果，長度128，32位浮點(diǎn)型，并用它作為輸入變量進(jìn)行逆DCT變換，得到重構(gòu)信號(hào)；調(diào)整各圖形觀察窗口，觀察正變換與逆變換結(jié)果；單擊“Animate”運(yùn)行程序，調(diào)整各圖形觀察窗口，動(dòng)態(tài)觀察變換結(jié)果；改變輸入信號(hào)的波形、頻率、幅值，動(dòng)態(tài)觀察變換結(jié)果；單擊“Halt”暫停程序運(yùn)行，關(guān)閉窗口，實(shí)驗(yàn)結(jié)束；實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在CCS2.0環(huán)境，同步觀察輸入信號(hào)及其DCT變換結(jié)果。五、思考題1．壓縮的實(shí)質(zhì)是什么？2．實(shí)際壓縮處理時(shí)，應(yīng)該有那些流程？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．簡述DCT的基本原理。2．說明DCT系數(shù)是如何確定？3．以8*8矩形描述輸入、輸出。七、DCT子程序變換的核函數(shù)：式中系數(shù)：程序說明：ExternvoidInitC5402(void)ExternvoidREADAD7822(void)Voiddct1c2(doublex[],doubley[],intn)；DCT正變換子程序；Voididct1c2(doubley[],doublez[],intn)；逆DCT變換子程序；兩子程序中，各參數(shù)為：數(shù)組X：輸入信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，存放于地址為3000H~307FH單元中，轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)型后，生成X數(shù)組，長度128；數(shù)組Y：DCT正變換輸出信號(hào)數(shù)組，也是逆DCT變換輸入數(shù)組，浮點(diǎn)型，長度28；數(shù)組Z：逆DCT變換輸出信號(hào)數(shù)組，即重構(gòu)信號(hào)，浮點(diǎn)型，長度28，轉(zhuǎn)換為整型后，存放于地址3080H~30FFH單元中。八、程序流程圖(DCT)實(shí)驗(yàn)二十相關(guān)(Correlation)算法實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)習(xí)相關(guān)的概念；2．學(xué)習(xí)相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器三、實(shí)驗(yàn)原理1．概率論中相關(guān)的概念；2．隨機(jī)信號(hào)相關(guān)函數(shù)的估計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．熟悉基本原理；閱讀實(shí)驗(yàn)提供的程序；2．運(yùn)行CCS，記錄相關(guān)系數(shù)；3．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告；4．實(shí)驗(yàn)程序操作說明。A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的撥動(dòng)開關(guān)，1、5置“ON”，其它置“OFF”；注：有關(guān)以上連接說明，可參見第一章中模數(shù)轉(zhuǎn)換單元跳線說明以及信號(hào)源單元跳線說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-19”目錄下的“ExpCOR.pjt”工程文件；雙擊“ExpCOR.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“expCOR.out”；在主程序中，兩個(gè)i++處設(shè)置兩個(gè)斷點(diǎn)；單擊“Run”運(yùn)行程序，程序運(yùn)行到第一個(gè)斷點(diǎn)處停止；用View/Graph/Time/Frequency打開兩個(gè)圖形觀察窗口；采用雙蹤觀察變量x及y的波形，長度為128，數(shù)值類型為32位浮點(diǎn)型；此時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)由程序產(chǎn)生；再打開一個(gè)圖形觀察窗口，以觀察變量x與y相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；該觀察窗口的參數(shù)設(shè)置為：變量為cor，長度為255，數(shù)據(jù)類型為32位浮點(diǎn)數(shù)；調(diào)整圖形觀察窗口，觀察兩路輸入信號(hào)相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；單擊“Run”，程序運(yùn)行至第二個(gè)斷點(diǎn)處停止，此時(shí)，兩路輸入信號(hào)由信號(hào)源單元產(chǎn)生，并完成自相關(guān)運(yùn)算；單擊“Animate”運(yùn)行程序，調(diào)整各圖形觀察窗口，動(dòng)態(tài)觀察自相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果；改變輸入信號(hào)的波形、頻率、幅值，動(dòng)態(tài)觀察結(jié)果；程序中，mode可賦0或賦1，賦0時(shí)，完成相關(guān)函數(shù)無偏估計(jì)的計(jì)算；賦1時(shí)，完成相關(guān)函數(shù)有偏估計(jì)的計(jì)算；x和y參與相關(guān)運(yùn)算時(shí)的兩路信號(hào)，當(dāng)x=y時(shí)，完成自相關(guān)的計(jì)算，而當(dāng)x≠y時(shí)，完成互相關(guān)函數(shù)的計(jì)算。修改以上參數(shù)，進(jìn)行“RebuildALL”，并重新加載程序，運(yùn)行程序可以得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。關(guān)閉工程文件，關(guān)閉各窗口，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。五、思考題用其他數(shù)學(xué)工具計(jì)算相關(guān)系數(shù)，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較(如：SPSS，MATLAB)。六、其他相關(guān)算法時(shí)域表達(dá)式：七、程序參數(shù)說明x[Length]//原始輸入數(shù)據(jù)Ay[Length]//原始輸入數(shù)據(jù)Bcor[Length]//相關(guān)估計(jì)數(shù)值Length//輸入數(shù)據(jù)長度Lengthcor//相關(guān)計(jì)算結(jié)果長度Mode=0//無偏估計(jì)Mode=1//有偏估計(jì)八、程序流程圖實(shí)驗(yàn)二十一u_LAW算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)習(xí)u_律的基本原理、壓擴(kuò)特性、編碼和解碼方法；2．學(xué)習(xí)u_律算法在DSP上的實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)、CCS2.0版軟件、實(shí)驗(yàn)箱、DSP仿真器、音頻線、音源三、基礎(chǔ)理論在電話通信中，語音信號(hào)通常表現(xiàn)為三個(gè)要素：音調(diào)、音強(qiáng)、音色。人耳對(duì)25~22000Hz的聲音有反應(yīng)。談話時(shí)，大部分有用和可理解信息的能量在200Hz到3500Hz之間，因此，電信傳輸線路上使用帶通濾波器，典型的電話信帶度為3KHz(即300~3300Hz)。根據(jù)Nyquist準(zhǔn)則，最小的采樣頻率應(yīng)該是6600Hz。實(shí)際中，采樣頻率為8KHz。u律的處理過程為：壓縮和擴(kuò)張；壓縮是指在發(fā)送端對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行壓縮處理，再均勻量化，相當(dāng)于非均勻量化；擴(kuò)張是在接收端進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)張?zhí)幚?，以恢?fù)原始信號(hào)。原理圖如圖1所示。圖1音頻信號(hào)非均勻量化目前國際上，常采用A律13折線壓擴(kuò)特性或u律15折線的壓擴(kuò)特性。我國采用A律13折線壓擴(kuò)特性。采用13折線壓擴(kuò)特性后，小信號(hào)的量化信噪比改善量可達(dá)24dB，這是靠犧牲大信號(hào)量化信噪比(虧損12dB)換來的。u律的壓縮特性方程為：其中，u=255壓縮特性曲線為：圖2u律壓特性曲線經(jīng)過壓縮的采樣信號(hào)，按8位二進(jìn)制進(jìn)行編碼，編碼如下：BiasedInputValuesCompressedCodeWordChordStepBit:1211109876543210Bit:654321000000001abcdx000abcd0000001abcdxx001abcd000001abcdxxx010abcd00001abcdxxxx011abcd0001abcdxxxxx100abcd001abcdxxxxxx101abcd01abcdxxxxxxx110abcd1abcdxxxxxxxx111abcd8位編碼有三部分組成：極性碼(0：負(fù)極性信號(hào)；1：正極性信號(hào))、段落碼(表示信號(hào)處于那段折線上)、電平碼(表示段內(nèi)16級(jí)均勻量化電平值)。u律的擴(kuò)張?zhí)匦苑匠虨椋簎律擴(kuò)張編碼表為：CompressedCodeWordBiasedoutputValuesChordStepBit:6543210Bit:1211109876543210000abcd00000001abcd1001abcd0000001abcd10010abcd000001abcd100011abcd00001abcd1000100abcd0001abcd10000101abcd001abcd100000110abcd01abcd1000000111abcd1abcd10000000A律的壓縮特性方程為：式中：A=87.6壓縮特性曲線為：圖3A律的壓縮特性曲線經(jīng)過壓縮的采樣信號(hào)，按8位二進(jìn)制進(jìn)行編碼，編碼表如下：BiasedInputValuesCompressedCodeWordChordStepBit:11109876543210Bit:65432100000000abcdx000abcd0000001abcdx001abcd000001abcdxx010abcd00001abcdxxx011abcd0001abcdxxxx100abcd001abcdxxxxx101abcd01abcdxxxxxx110abcd1abcdxxxxxxx111abcdA律8位編碼組成意義和μ律相同。A律擴(kuò)張?zhí)匦苑匠虨椋篈律的擴(kuò)張表為：CompressedCodeWordBiasedoutputValuesChordStepBit:6543210Bit:11109876543210000abcd0000000abcd1001abcd0000001abcd1010abcd000001abcd10011abcd00001abcd100100abcd0001abcd1000101abcd001abcd10000110abcd01abcd100000111abcd1abcd1000000μ律對(duì)數(shù)壓縮特性與A律變換有近似相同的特性。在小信號(hào)段，μ律變換對(duì)小信號(hào)有33.5dB的增益，A律變換對(duì)小信號(hào)有24dB的增益。四、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容1．熟悉μ律和A律的基本原理和規(guī)范；2．閱讀實(shí)驗(yàn)提供的程序；3．運(yùn)行樣例程序，觀察μ律編碼和解碼過程；4．填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5．樣例程序?qū)嶒?yàn)操作說明A．實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1)正確完成計(jì)算機(jī)、DSP仿真器和實(shí)驗(yàn)箱的連接后，系統(tǒng)上電；2)用音頻線連接語音單元音頻輸入端與音源，并開啟音源；3)調(diào)節(jié)音頻輸入調(diào)節(jié)旋鈕以及音頻輸出調(diào)節(jié)旋鈕至適當(dāng)位置；4)將語音處理單元的SW2的1、2置“ON”，J6的1置“ON”。注：有關(guān)以上連接的說明，可參見使用說明書中語音處理的接口說明、跳線說明以及調(diào)節(jié)說明。B．實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)CCS2.0，用Project/Open打開“Exp-20”目錄下的“G711_Mu_law.pjt”工程文件；雙擊“G711_Mu_law.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加載“G711_Mu_law.out”；單擊“Run”運(yùn)行程序，可以聽到實(shí)驗(yàn)箱有連續(xù)音頻信號(hào)傳出；若想觀察輸入音頻信號(hào)波形、壓縮信號(hào)波形以及解