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1、 DSP原理与应用实验报告姓 名 ： 专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 成 绩 ： 2013年5月13日DSP原理与应用实验报告 一、实验题目数字IO应用实验二、实验目的1. 了解TMS320LF2407A DSP 的数字I/O 控制模块的使用方法；2. 学习使用I/O 管脚控制外围设备；3. 学会用程序驱动简单外围设备。三、实验设备 计算机，教学实验箱四、实验原理1. TMS320LF2407A DSP 的数字I/O 控制模块介绍数字输入/输出模块是集成在TMS320LF2407A 片内的外设之一，它主要对芯片的通用、双向的数字I/O（GPIO）引脚进行控制。这些I/O 引脚大多数是基本功
2、能和一般I/O 复用的引脚，数字I/O 模块采用了一种灵活的方法，以控制专用I/O 和复用I/O 引脚的功能，所有I/O 和复用引脚的功能可通过9 个16 位控制寄存器来设置，这些寄存器可分为两类：I/O 口复用控制寄存器（MCRx）：用于控制选择I/O 口作为基本功能方式或一般I/O 引脚功能；数据和方向控制寄存器（PxDATDIR）：当I/O 口用作一般I/O 引脚功能时，用数据和方向控制寄存器可控制数据和到双向I/O 引脚的数据方向，这些寄存器直接和双向I/O 引脚相连。具体控制寄存器的访问地址、定义请参见有关资料。2. ICETEK-LF2407-A 板引出的I/O 管脚及使用方法IC
3、ETEK-LF2407-A 板使用了一些I/O 管脚对DSP 进行控制。例如：跳线JP6 连接DSP 上MP/MC 管脚，在DSP 复位时，DSP 可读回这一管脚的设置，当管脚接高电平时，DSP 采用微处理器（MP）方式工作，否则设置成微控制器（MC）方式。ICETEK-LF2407-A 板在扩展插头上将未使用的I/O 引脚接出，提供给用户连接使用。其定义见ICETEK-LF2407-A 板说明。这些管脚支持0-3.3V 逻辑电平操作，用户在进行相应设置后可以在I/O 管脚上进行输入或输出操作，使用时须注意根据引脚本身的负载能力驱动相关设备。3. ICETEK-LF2407-EDU 实验箱及控
4、制模块使用的I/O 管脚ICETEK-LF2407-EDU 实验箱将引脚ADCIN00-ADCIN03 连接到了实验箱底板上“A/D 输入”的四个插座上。ICETEK-LF2407-EDU 实验箱控制模块使用如下引脚：PWM12/IOPE6-指示灯PWM11/IOPE5 和TDIRB/IOPF4步进电机CANTX/IOPC6蜂鸣器五、实验步骤和内容实验程序通过相关寄存器设置，使用PWM12/IOPE6 作为输出，控制实验箱控制模块上指示灯J5 进行有规律地闪烁。具体步骤如下：1.实验准备（1）连接设备： 关闭计算机和实验箱电源； 检查ICETEK-LF2407-A 板上JP6 的位置，应连接在
5、1-2 位置（靠近DSP芯片端），即设置DSP 工作在MP 方式；如使用PP 型仿真器则用附带的并口连线连接计算机并口和仿真器相应接口；关闭实验箱上的三个开关。（2） 开启设备： 打开计算机电源； 打开实验箱电源开关，打开ICETEK-LF2407-A 板上电源开关，注意板上指示灯DS1、DS2 和DS3 亮；打开控制模块电源开关； 如使用USB 型仿真器用附带的USB 电缆连接计算机和仿真器相应接口，注意仿真器上两个指示灯均亮。（3） 启动Code Composer Studio3.3 （4）打开工程文件打开菜单“Project”的“Open”项；选择E:ICETEKLF2407ALF240
6、7目录中的“IOPin.pjt”2. 浏览程序在项目浏览器中，双击led.c，激活led.c 文件，浏览该文件的内容，理解各语句作用。打开led.cmd，浏览并理解各语句作用。3. 编译工程单击“Project”菜单，“Rebuild all”项，编译工程中的文件，生成IOPin.out 文件。4. 下载程序单击“File”菜单，“Load program”项，选择D:2407EDULabLab6-IOPin 目录中的IOPin.out 文件，通过仿真器将其下载到2407A DSP 上。5. 运行程序观察结果单击“Debug”菜单，“Run”项，运行程序。观察实验箱控制模块上指示灯J5 闪烁情
7、况。单击“Debug”菜单，“Halt”项，停止程序运行。6. 修改程序重新运行适当改变程序中“Delay(256);”语句中的延时参数，重复步骤3-5，使指示灯约1 秒闪烁一次。六、实验结果实验程序可控制指示灯闪烁。通过DSP 的通用I/O 引脚可以输出状态，从而直接控制外围设备。七、 问题与思考* 如果需要控制较大电流驱动的设备或控制电平大于3.3V 的设备应如何设计？答：这就需要设计一个驱动器了，可以使用专用的驱动芯片进行设计，也可以使用三极管，达林顿管进行设计等等。* 如果需要精确控制指示灯闪烁的时间，有什么方法？答：使用DSP的时间管理器模块中的通用定时器功能，实现精确控制指示灯的亮
8、灭，从而达到精确控制指示灯闪烁的目的。DSP原理与应用实验报告 一、实验题目定时器应用实验二、实验目的1、熟悉LF2407的定时器；2、掌握LF2407的定时器的控制方法；3、学会使用CPU定时器中断方式控制程序流程。三、实验设备计算机，DSP教学实验箱。四、实验原理说明1. 通用定时器介绍及其控制方法.事件管理器模块（EV）TMS320LF2407A DSP 片内包括两个事件管理模块EVA 和EVB，每个事件管理器模块包括通用定时器（GP）、比较单元以及正交编码脉冲电路。每个事件管理模块都包含两个通用定时器，用以完成计数、同步、定时启动ADC、定时中断等功能。.通用定时器（GP）* 每个通用
9、定时器包括：- 一个16 位的定时器增/减计数的计数器TxCNT，可读写；- 一个16 位的定时器比较寄存器（双缓冲，带影子寄存器）TxCMPR,可读写；- 一个16 位的定时器周期寄存器（双缓冲，带影子寄存器）TxPR,可读写；- 一个16 位的定时器控制寄存器TxCON，可读写；- 可选择的内部或外部输入时钟；- 用于内部或外部时钟输入的可编程的预定标器（Prescaler）；- 控制和中断逻辑，用于4 个可屏蔽中断下溢、溢出、定时器比较和周期中断；- 可选择方向的输入引脚TDIRx，用于双向计数方式时选择向上或向下计数。* 通用定时器之间可以彼此独立工作或相互同步工作，完成复杂的任务。*
10、 通用定时器在中断标志寄存器EVAIFRA，EVAIFRB，EVBIFRA 和EVBIFRB中有12 个中断标志位。每个通用定时器可根据以下事件产生4 个中断：- 上溢TxOFINF（x=1，2，3 或4）；- 下溢TxUFINF（x=1，2，3 或4）；- 比较匹配-TxCINT（x=1，2，3 或4）；- 周期匹配-TxPINT（x=1，2，3 或4）。* 每个通用定时器有4 种可选择的操作模式：-停止/保持模式；-连续增计数模式；-定向增/减计数模式；-连续增/减计数模式。相应的定时器控制寄存器TxCON 中的位的形式决定了通用定时器的计数模式。2. TMS320LF240x 中断结构利
11、用CPU 支持的6 个可屏蔽中断，采用集中化的中断扩展设计来满足大量的外设中断需求。LF240x 内核提供一个不可屏蔽的中断NMI 和6 个按优先级获得服务的可屏蔽中断INT1 至INT6。而这6 个中断级的每一个都可被很多外设中断请求共享。通过中断请求系统中的一个两级中断来扩展系统可响应的中断个数。为了让CPU 能区分引起中断的事件，在每个外设中断请求有效时都会产生一个唯一的外设中断向量，保存于外设中断向量寄存器（PIVR）中。实际上有两个中断向量表，CPU 的向量表用于得到一级通用中断服务子程序（GISR）；外设向量表指定外设中断子程序（SISR）。GISR 程序根据PIVR 中的外设中断
12、向量取值决定执行哪个SISR。3. 中断响应过程外设事件要引起CPU 中断，必须保证：外设事件的中断使能为被使能，CPU 内核级的6 个可屏蔽中断中，相应中断也被使能。在外设事件发生时，首先将其在外设中断控制器中的标志位置1，从而引起CPU内核的INT1INT6 中的一个产生中断。中断服务过程中，其他可屏蔽中断将会自动被屏蔽，直到中断返回。在软件中，当设置好相应中断标志后，开中断，进入等待中断发生的状态；外设（如定时器）中断发生时，首先跳转到相应中断高级的服务程序中（如：定时器1会引起INT2 中断），在相应GISR 子程序中，取出PIVR 的值，根据其值再转向相应的SISR；SISR 程序在
13、进行服务操作之后，应将本外设的中断标志位清除以便能继续中断，然后返回。4. 中断程序设计用C 语言设计中断服务程序需要用intterupt 关键字修饰定义的中断服务函数，例如：void interrupt gptime1(void);中断服务函数应尽量短小，在中断服务函数中要注意对中断标志寄存器、中断屏蔽寄存器的设置，避免中断嵌套或中断丢失现象的发生。五、实验步骤和内容本实验设计的程序是在上一个实验基础上修改得来，由于上一实验控制指示灯闪烁的延时控制是用循环计算方法得到的，延时不精确也不均匀，采用中断方式可以实现指示灯的定时闪烁，时间更加准确。对于定时器的周期寄存器为计数40000 次产生1
14、个中断，由于DSP 工作在40MHz主频，正好是1ms 中断一次，所以在中断服务程序中计算中断500 次时改变指示灯状态，实现指示灯亮0.5 秒，再灭0.5 秒，即每秒闪烁1 次。具体步骤如下：1. 实验准备 .连接设备 关闭计算机和实验箱电源； 检查ICETEK-LF2407-A 板上JP6 的位置，应连接在1-2 位置（靠近DSP 芯片端），即设置DSP 工作在MP 方式；如使用PP 型仿真器则用附带的并口连线连接计算机并口和仿真器相应接口； 关闭实验箱上的三个开关。 开启设备： 打开计算机电源 打开实验箱电源开关，打开ICETEK-LF2407-A 板上电源开关，注意板上指示灯DS1 、
15、DS2 和DS3 亮；打开控制模块的电源开关； 如使用USB 型仿真器用附带的USB 电缆连接计算机和仿真器相应接口，注意仿真器上两个指示灯均亮。设置Code Composer Studio 为Emulator 方式。 启动Code Composer Studio2. 打开工程文件,浏览程序打开菜单“Project”的“Open”项；选择D:2407EDULabLab3-Timer 目录中的“Timer.pjt”。在项目浏览器中，双击led.c，激活led.c 文件，浏览该文件的内容，理解各语句作用。打开led.cmd，浏览并理解各语句作用，对照C 源程序学习中断向量表的写法。3. 编译工程单击“Project”菜单，“Rebuild all”项，编译工程中的文件，生成Timer.out文件。4. 下载程序单击“
