《DSP课程设计--电子信息工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP课程设计--电子信息工程（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课 程 设 计 报 告信息科学与技术学院DSP报告班 级： 电子与通信工程2010级 学 号： X2010222031 姓 名： 何义华 课程设计题目：DSP课程设计目的与任务： 1. 了解DSP实验板结构原理2. 焊接电路板3. 根据编程任务要求编写并调试程序4. 课程设计成果验收、面试，撰写报告内容和要求：1. 可根据指导书上任务要求进行编程调试，或者根据现有硬件资源进行自由发挥2. 要求熟练掌握硬件器件的使用3. 熟悉DSP软硬件开发流程设计内容（原理图以及相关说明、调试过程、结果）任务说明：首先认识DSP的TMS320VC5402、74lvc244芯片、MAX3232、TLV320AI
2、C23等主要芯片的原理，大致明白电路的连接，然后焊接电路板，使其能够通过JTAG仿真器下载程序并使各种灯该亮的亮该不亮的不亮，正确完成电路板的焊接，最后理解DSP HPI启动方法，编写MCU程序完成DSP的启动，并能在焊好的电路板上运行出来。基本原理：1. TMS320VC54x系列DSP芯片简单介绍C54x的存贮空间分为三个部分，分别是程序空间，数据空间和输入输出（I/O）空间。程序空间的大小为1M字，数据和输入输出空间大小都是64K字。存贮空间的配置有两种模式，一种是微处理器方式（MP），另一种是微计算机方式，而这两种方式主要影响程序空间的分配。微处理器模式，程序地址空间FF80FFFF是
3、外部的，也就是我们可以配置的。微计算机模式，程序地址空间FF80FFFF是被系统占用了的，用于存放系统中断向量表，同时F000FEFF地址空间也被系统使用，这段地址里面包含了引导程序。由此可以看出，微计算机方式就是把该DSP看成了独立的一个系统，要自己能够单独工作起来，因此需要引导程序。数据空间分成了6个部分。其中005F是存贮器映射空间。这段地址空间的值和DSP内部寄存器的值是一致的，访问这个地址空间就等于访问DSP内部的相对应寄存器。而这段空间是在DSP的片上RAM内。607F是一个散空间，相当于系统给自己保留了一个空间用于特殊之用。803FFF是DSP的片上RAM所映射的地址空间，如果我
4、们程序的代码比较小时，可以不用外扩RAM。4000EFFF，这段空间是外部寻址空间。假如程序比较大，片上RAM放不下下的时候，可以外扩一个RAM，然后将程序放在这段空间里执行。F000FEFF，这段空间可以是外部，也可以是片上ROM，主要受CPU的控制寄存器DROM位的控制。FF00FFFF，可以是外部也可以是保留不能使用。主要受DROM位影响。输入输出（I/O）空间的64K字全部是外部的。另外，C54x的程序空间采用了分页机制。每64K字为一页。因此程序空间1M字可以划分为16页。在进行系统软件设计时，应注意以下几个问题： (1)由于McBSP工作在数据接收中断方式，因此全局中断和串口中断的
5、相应位要合理设置。同时，在设置中断向量表时，中断向量表的位置应与处理器模式状态寄存器PMST中的中断向量指针IPTR相对应，IPTR的9位地址指向128字的中断向量所在的程序页同时，中断向量表也要严格按照C5402规定的格式编写，否则不能正确地产生需要的中断结果。 (2)要实现DSP数据采集系统的脱机独立运行，程序装载十分关键。C5402(主)进行并行装载时，AT29LV1024中的程序数据流要严格按照并行装载的格式依次把C5402从 装载程序、C5402(主)自身执行程序和C5402(从)的程序装载到片内DRAM和片外双口SRAM中。(3)当双端口RAM在两片DSP之间进行数据传递时，要合理
6、分配空间，协调好读写时序，严格避免数据冲突。 2. 最小系统DSP最小系统设计以TMS320VC5402为核心,配置电源管理芯片、JTAG仿真口、时钟电路及用于系统测试的电路，使用TI CCS（Code Compose Studio）开发环境进行简单程序的编写、编译、下载和运行调试。 图1.系统总体设计结构图DSP时钟电路：图2.时钟电路DSP复位电路：图3.复位电路3HPI BootLoader设计进行HPI接口程序设计，包含了单片机和DSP相关技术，提高学生综合、灵活应用知识的能力。学生首先在TI CCS集成开发环境中编写用户程序编译后形成COFF文件（.out文件），利用TI提供的命令H
7、EX500将.out文件转换为.hex文件。利用STC单片机在线烧写的功能，将这一文件和单片机控制DSP HPI接口程序一起编译，采用RS232串口一同烧写到STC单片机片内ROM中。DSP复位后检测MP/MC=0为自启动模式， DSP片内程序BootLoaer（自举程序）查询HPI接口是否可以进行自启动如图2所示：在启动以后，DSP片内0x7F地址的值被置为0，BootLoader不断检验0x7F地址处是否出现了可用的程序指针的跳转地址。当其发现该地址内的值不为0时，即判定为DSP已由外部单片机进行了HPI自举程序加载，并按照该值跳转PC指针，开始运行，从而完成HPI方式自举。通过观察实验结
8、果来验证程序的正确性。图4.HPI启动流程图4. I/O设计DSP芯片存在三种空间分别是程序、数据和I/O空间。DSP芯片通过/IS以及/IOSTRB外部I/O空间片选和锁存，结合地址线、数据线对I/O空间进行读写操作。应用数字电路基础课程的74LVC系列译码器件进行逻辑设计，加以编程实现如44键盘、LED的读写控制，可以化抽象为具体，并触类旁通掌握程序、数据空间扩展方法。5. 电源设计：TMS320VC5402芯片采用低电压供电方式,这可以大大降低DSP的功耗, TMS320VC5402的电源分两种，即内核电源和I/O电源。其中, I/O 电源采用3.3V，而内核电源为1.8V。为了满足TM
9、S320VC5402对电源的要求,并降低实验板成本，采用AMS1117芯片分别提供1.8V和3.3V电源，满足系统中所有芯片的供电需求。图5.系统电源模块6MCU的相关电路（1）下载电路图6.下载电路MAX232主要功能是：在单片机下载电路中该芯片主要是转换电平。(2)MCU芯片核心电路图7.MCU芯片电路7LED选调驱动电路图如下：图8.LED选通电路74LVC139 2-4译码器：通过设置portcfff使得控制驱动电路选择键盘电路还是LED电路。当A13A12=00且A15A14!=00时，74LVC139译码器Y0输出低电平使能74LVC244芯片。此时，DSP芯片引脚DSP_D4-D
10、SP-D7的值输入到芯片内部，输出点亮相应的LED灯。部分程序如下：#define LedAddportcfffioportunsignedintLedAdd; 74LVC244总线驱动：使用74LVC244的四个IO口控制四盏LED灯，当引脚输出低时电平点亮LED灯，输出高电平时熄灭LED灯。实验步骤1焊接电路板：首先注意安全：特别是在实用烙铁时，注意不要烫着人体，不要烫着电线，以免发生伤害事故；器件焊接顺序：（1）首先用万用表测量电路板上电源与地，保证这两端不短路；（2）其次先焊接电源电路，焊接完后立即上电测试电源输出3.3V 和1.8V是否正常，注意上电前需要再次测试电源与地，保证这两端
11、不短路；（3）其余器件原则是从矮到高的，大致是先焊贴片器件，如电阻，再焊座子等；贴片器件（电阻、电容、三极管等）焊接方法：先在电路板上器件对应封装的一个管脚焊盘上上点焊锡，然后用镊子夹送器件到板子上先固定已有焊锡的那个管脚，然后再焊接其他管脚，焊锡用量不宜过少，以保证焊接牢靠。特别是在焊接引脚很密的芯片时，要特别注意焊接的方法，焊接完后对各引脚进行连接测试。具体实践时我们发现贴片电阻等小件的焊接前，要将焊盘搪少量的焊锡（尽量少，并均匀），电烙铁温度以1秒左右能融化焊锡为最佳，然后用尖的镊子夹元件并摆好位置，烙铁头上有焊锡，不用特意保留。贴片焊时用烙铁头同时接触元件的焊点和电路板的焊盘，看到PC
12、B的焊盘焊锡融化即可；再焊接另一头；如果觉得焊锡不足可以补。焊接贴片集成块时，先将集成块的管脚也搪锡，然后可以一个一个管脚焊接，只用烙铁加热一下如果大量焊接可以将烙铁吃满锡，粘松香后由一端焊向另一端，瞬间即可焊接一侧的管脚，掌握好时间和吃锡量，可以焊接的很快。2 JTAG下载程序到DSP。LAB1LAB11 为11个实验文档可以使用JTAG仿真器进行实验，若要脱离JTAG仿真器要使用HPI BOOT。同时注意download.c 程序中，0x007f的值为ccs编译时候 _c_int00的地址值具体方法如下：（1）把CCS2.0编译输出文件.out拷贝到CHANGE目录中，重新命名为ASM.O
13、UT。（2）运行change.bat批处理文件把ASM.OUT转换为dspcode.h。 （3）把dspcode.h拷贝到LOAD文件夹，用C编译器编译生成 load.hex文件。 （4）用串口标准线连接DEC5402的COM口和PC的COM口（在断电情况下操作）。 （5）运行STC在线烧写软件。 （6）点击STC上downLoad按钮，等出现如下图所示时，接通DEC5402的电源。3. 对于点亮LED程序的设计（1）通用I/O引脚的使用TMS320VC5402有64k字并行I/O口，和两个受软件控制的专用引脚BIO和XF。外部标志输出引脚XF可以用来向外部器件发信号，可以使用汇编语句“SSB
14、X XF”给XF置位，使用“RSBX XF”进行复位，使CPU向外部器件发信号。在测试的过程中，将XF引脚连接到外部的LED灯，用LED灯观察XF引脚电平的变化。（2）数据总线D15D0的使用D15D0为CPU与外部数据、程序存储器或者I/O设备之间传送数据复用，程序中使用数据总线控制LED灯的亮灭。程序中所用的硬件电路主要有：DSP最小系统、电源电路、五个LED灯、译码芯片74LVC139和总线驱动芯片74LVC244，主要实现LED0-LED3按照四位二进制递增的方式依次点亮，然后不停闪烁。在程序的开始，定义了led灯的端口地址，从而使得A15A14=00且A13A12=11，使能74LVC244的控制led灯部分。(3)LED软件设计 软件框图(右):图9.软件流程图软件程序：#define LedAddportcfffioportunsignedintLedAdd;void delay();void main() unsigned int i,k; i=0;k=0; asm( stm 0xffe0, pmst ); asm( rsbx xf ); for(k=0;k0xf;k+) i=k; LedAdd=0x00f0 & i4; delay(0x00ff); asm( ssbx xf); delay(0x0020); i=0; while(1)
