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1、XXX 基于TI5416芯片的键盘控制程序的实现 第 20 页 共 20 页基于TI5416芯片的键盘控制程序的实现学生姓名：XXX 指导老师：XXX摘 要 本课程设计的主要目的是熟悉CCS集成开发环境以及DSP试验系统箱的使用。设计平台为CCS软件。实现平台为DSP试验系统箱。在CCS环境下基于TMS320VC5416开发的小键盘输入数字并在DSP试验系统箱LED显示器上显示出来。首先通过CCS开发环境进行键盘控制程序源文件编辑、程序调试、跟踪和分析。经过软件的仿真后，接入DSP硬件设备，在经过硬件的调试，最终实现键盘输入数字在DSP试验箱上的LED显示器上相应地显示出来。本次课程设计中，实
2、现了键盘输入数字并在LED显示器上显示出来，达到了设计目的。关键词 课程设计；CCS;DSP;TMS320VC5416；LED；键盘1 引言键盘控制是现今大家都会使用的，它为我们的日常上班生活提供了很大的帮助，输入什么就会在屏幕上显示相应的东西。然而，我们只知道它的外部，却对其内部的工作原理以及软硬件的设计了解很少。因此要通过这个课程设计进一步探讨键盘控制内部结构。最重要的是学习DSP系统的组成与原理运用到键盘控制的设计当中去。当然，这些过程的实现都是在CCS软件和DSP实验系统箱上进行的，CCS软件和DSP实验系统箱在数字信号处理上发挥了相当大的优势1。1.1 课程设计目的在CCS环境下基于
3、TMS320VC5416开发的小键盘输入数字并在LED显示器上显示出来。通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。1.2 课程设计的要求1）了解DSP开发工具及其安装过程2）熟悉DSP开发软件CCS使用3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程4）熟悉常用C5416系列指令的用法5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。1.3 设计平台CCS是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环境，它
4、采用Windows风格界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试以及实时跟踪等功能于一体，极大地方便了DSP芯片的开发与设计，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一2。 2 设计原理2.1 TMS320VC5416的基本原理TMS320VC5416是一款性能优越的定点数字信号处理芯片，同其他TI公司的DSP定点数字信号处理器一样，为典型的增强型哈佛结构。TMS320VC5416芯片的主要特点：1）操作速度高达160MI/S；2）整合维特比操作；3）备有三个掉电模式；4）整合随机存储器及只读存储器配置；5）自动缓冲串口；6）主端口接口；7）超薄包装（144脚TQFP及144脚BGA包装）；8）
5、3.3VI/O电压及1.6V/1.5V内核电压；9）40bit算术逻辑部件连双16bit配置性能，用于双重单周期操作；10）17bit*17bit乘法器，允许16bit带符号或不带符号的乘法；11）4个内部总线及双地址生成器，进行多重操作数运算，并降低存储器瓶颈现象；12）单周期及正规化及指数译码；13）8个辅助寄存器及一个软件栈，允许使用定点DSP C语言译器；14）掉电模式，宜于电池供电应用。 2.2 DSP实验系统 下图2.1为DSP实验箱的硬件框图。二片TMS320VC5416定点DSP芯片和一些外围接口芯片，使用交流220V电源，通过开关电源转换成+5V、+12V、-12V三种电源，
6、通过JTAG接口与计算机相连，可以在计算机屏幕上显示程序运行时寄存器的状态 3 。JTAG接口单脉冲输出分频输出8个LED输出8个按键输入同步串口TMS320C54X DSP可编程CPLD异步串口程序存储器数据存储器2路可调幅调频信号源（TRI，SQ，SIN）D/A转换A/D转换用户存储器EPROM语音放大电路语音输入电路 图2.1 主板电路框图实验系统电路组成1程序存储器模块主要由高速RAM构成，模块标记“PROM-SRAM”，该两片RAM的所有信号已连好。芯片型号242572数据存储器模块主要由高速RAM构成，模块标记“PROM-SRAM”，该两片RAM的所有信号以连好。芯片型号24257
7、3BOOT ROM引导模块主要由一片EPROM构成，该芯片型号为27C256412位D/A实验模块主要由一片AD767芯片构成，该芯片的数字信号均以连好，片选地址为0001H，模拟量输出测试孔为VOUT。R8、R9两个可调电位器分别调整D/A转换结果的零偏和满偏。512位A/D实验模块主要由一片AD1674芯片构成，该芯片的数字信号均以连好，片选地址为0000H，模拟量输入插孔分别为20V输入插孔、10V输入插孔。6I/O输出模块主要由一片74F273芯片构成，片选信号OCS，输出信号P00P07，由用户连接。7I/O输入模块主要由一片74F244芯片构成，该芯片的数据总线一连好，片选信号IC
8、S，输入信号I1I8插孔，由用户连接。8CPU地址译码电路主要由一片XC9536芯片构成，该芯片主要完成数据、程序、I/O口等地址译码。INTNT：中断脉冲输出PIACS：I/O输入译码0002HPIBCS：I/O输入译码0003HPOACS：I/O输出译码0004HPOBCS：I/O输出译码0005HPOCCS：I/O输出译码0006H9模拟量输入电路由一个电位器构成，电位器可变抽头输出为AN0，电位器标识为“VR2”。10开关量输入模块11单脉冲发生按钮：K8、K912开关量输出显示模块由8个LED灯构成，P1-8，输入为“0”，LED灯亮；输入为“1”，LED灯灭。13异步串行实验模块由
9、一片MAX232组成，“DB9”9针的插件用于与其他设备连接，P21的TX、RX插孔分别是232串行口的发送和接受端，短接可进行单机的异步通讯实验。14音频输入音频输入直接由麦克风输入经过功率放大和模拟滤波处理后，输入到AD转换电路，AD转换采用双极性。15音频输出音频输出采用LM386-4(供电电压518V，本电路采用12V供电)。本电路设计功率为0.3W，放大倍数为20200倍（在引脚1和8间加入10uF的电容），并在输出引脚5上连接0.047uF的电容和10的电阻，防止高频振荡。负载电阻为8。16频率可调双路三角波、方波和正弦波产生电路频率可调双路三角波、方波和正弦波产生电路采用两片80
10、38信号发生器，频率可通过可调电阻PR3调节，输出频率范围2020KHz。产生的双路不同频率的正弦信号经过加法器混频，接至AD变换（采用双极性）。采集的信号经过低通或高通数字滤波算法，然后经过DA变换输出。观察滤波效果4。在电路板上要适当增加测试点，便于学生实验过程中应用示波器观察关心的信号或引脚的输出值或状态量。1710针CPLD下载电缆接口，可直接进行CPLD下载。3 设计步骤3.1 设计流程CCS软件的安装配置 建立新工程文件编写键盘控制程序 调试程序以及做软件仿真接入硬件设备继续调试与预期结果对照 做出结论3.2 CCS软件的安装配置采用标准配置文件进行系统配置的步骤：步骤1：启动CC
11、S配置程序。双击桌面上的Setup CCS快捷图标，弹出对话框如图3.13。可供使用的配置系统配置栏目加入配置按钮清除配置按钮图3.1步骤2：清除以前定义的配置。步骤3：选择与目标系统相匹配的配置文件。步骤4：将所选中的配置文件加入到系统配置中。步骤5：安装驱动程序。点击“Intall a Device Driver”，弹出选择器件驱动程序对话框如图3.2。系统配置窗口安装驱动程序图3.2步骤6：保存系统配置。打开“File”菜单，单击“Save”按钮，将系统配置保存在系统寄存器中，完成CCS的系统配置。3.3 创建工程文件及编写程序1利用CCS创建一个新工程，然后向该工程中添加源代码文件和库
12、文件。1) CCS的安装目录为c:ti，首先在文件夹c:timyprojects下建立一个新的文件夹，命名为volume1。2) 将c:titutorialtarget(sim54xx)volume1文件夹中的内容拷贝到该新建的文件夹中。3) 启动CCS。如果需要的话，对CCS进行配置，使其工作在C54x simulator模式下。4) 从CCS的Project菜单下选择子菜单New。将出现Project Creation对话框。在对话框中“Project Name”处输入volume1，“Location”处用浏览方式选入在第一步中所建立的文件夹volume1的位置，在“Project Ty
13、pe”处选择Executable（.out）类型，在“Target”中选择CCS所配置的目标DSP类型。最后单击“Finish”完成。5) 通过上述步骤Code Composer Studio就建立了一个工程文件，名为volume1.pjt，该工程文件用于存储工程配置以及在工程中所用到的若干文件。可在“工程项目观察窗口（Project view）”处看到。2. 向工程中添加文件一个工程项目包括源程序、库文件、链接命令文件和头文件等。6) 在CCS中选择菜单Project Add Files to Project，然后选文件volume.c，并单击Open。（也可在工程图标处单击鼠标右键在快捷菜
14、单中选Add Files to Project，或将文件拖入工程视图窗口的文件夹中。）7) 在CCS中选择菜单Project Add Files to Project，并在文件类型选框中选汇编源文件（*.a*, *.s*），然后选vectors.asm 和 load.asm 这两个文件并单击Open。这些文件中包含了设置复位RESET中断到程序的C入口c_int00的一些汇编指令。（对于更加复杂的程序，可在vectors.asm 文件中定义更多的中断向量。也可利用DSP/BIOS来自动定义所有的中断向量。）8) 在CCS中选择菜单Project Add Files to Project，并在文
15、件类型选框中选择链接命令文件（*.cmd），然后选volume.cmd并单击Open，该命令文件将汇编程序的段映射到DSP的存储空间中。9) 在CCS中选择菜单Project Add Files to Project，进入编译库文件夹（c:tic5400cgtoolslib），在文件类型选框中选择目标文件类型和库文件类型（*.o*, *.lib），为所配置的目标DSP选rts.lib文件并单击Open。该库文件为目标DSP提供了运行时间（runtime）支持。（对于一些目标DSP，运行时间库可以是一个更特殊的文件名，如rts_ext.lib 。）10) 在工程视图窗口，用鼠标右键单击工程文件volume.pjt 并在快捷
