PWM波形程序设计

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除等级: 湖南xx学院课 程 设 计课程名称 DSP 原 理 及 应 用 课题名称 PWM波形程序设计 专 业 班 级 班 学 号 姓 名 xx 指导教师 万x 林 xx 201x年 xx 月 xx日湖南xx学院课 程 设 计 任 务 书 课程名称 DSP原理及应用 课题名称 DSP系统设计+PWM波形程序设计专 业 班 级 班 学 号 姓 名 xx 指导教师 万x 林 xx 任务书下达日期 20xx年xx月xx日任务完成日期 20xx年xx月xx日设计内容与设计要求设计一个DSP系统并编写相应程序，内容包括：1、系统设计，包括：1) 电源电路2)

2、 复位电路3) 时钟电路4) 外部存储器总线接口电路(扩充一定容量的外部存器)5) 仿真器接口电路2、编程实现在DSP的PWM1-PWM6引脚上输出占空比固定(或可变)的PWM波形设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计，完成必要的参数计算与元器件选择；绘制电路图(使用protel软件)；3）完成应用程序设计；【精品文档】第 页主要设计条件 1、CCS IDE开发软件2、PROTEL 软件 3、教材及其它参考书说明书格式1. 课程设计任务书2. 目录3. 系统结构框图4. 各单元硬件设计说明及计算方法5. 软件设计与说明（包括流程图）6. 程序清单7. 总结8. 参考文献附录附录

3、A 系统原理图(protel原理图)附录B 程序清单进 度 安 排设计时间为两周第一周星期一、上午：布置课题任务，讲课及课题介绍 下午：借阅有关资料星期二、确定总体设计方案星期三、硬件模块方案设计星期四、软件模块方案设计星期五、元器件参数计算及选择第二周星期一、各硬件模块设计星期二、各软件模块设计星期三、各软件模块设计星期四、写说明书星期五、上午：写说明书，整理资料下午：交设计资料，答辩参 考 文 献1、TMS320LF240xDSP原理及应用 清华大学出版社2、Icetek-LF2407-A教学实验系统实验指导书3、TMS320C55x系列DSP指令系统、开发工具与编程指南清华大学出版社，T

4、exas Instruments Incorporated 编目录第一章 概述11.1 DSP介绍11.2 DSP的优点21.3 DSP的应用3第二章 系统总体设计42.1 设计要求42.2 设计原理及框图42.3 主要芯片说明52.3.1 TMS320LF2407A52.3.2 TPS7333Q72.3.3 CY7C10217第三章 硬件设计83.1电源电路83.2复位电路93.3 PLL锁相环电路93.4晶振电路103.5 JTAG仿真接口电路103.6 外部扩展存储器113.7其他引脚12第四章 软件设计13第五章 仿真调试155.1硬件调试155.2软件调试15总结16参考文献17附录

5、18附录1.最小系统原理图18附录2：PWM程序清单19第一章 概述1.1 DSP介绍数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。 DSP (digital signal proc

6、essor)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或l的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。DSP微处理器（芯片）一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一玖乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时

7、访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件1/0支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以熏叠执行。1.2 DSP的优点DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器，其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有实时处理要求的场合。DSP 系统以 DSP 芯片为基础，具有以下优点。1高速性，DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上2编程方便，可编程DSP 可使设计

8、人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。3稳定性好，DSP 系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。4可重复性好，数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。5集成方便，DSP 系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。6性价比高1.3 DSP的应用 语音处理：语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音邮件、语音储存等。 图像图形：二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像识别、动画、机器人视觉、多媒体、电子地图、图像增强等。 军事、保密通信、雷达处理、声呐处理、导航、全球定位、跳频电台、搜索和反搜索等。 仪器仪表：频谱分析、函

9、数发生、数据采集、地震处理等。 自动控制：控制、深空作业、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等。 医疗：助听、超声设备、诊断工具、病人监护、心电图等。 家用电器：数字音响、数字电视、可视电话、音乐合成、音调控制、玩具与游戏等。 生物医学信号处理举例： CT:计算机X射线断层摄影装置。（其中发明头颅CT英国EMI公司的豪斯菲尔德获诺贝尔奖。） CAT：计算机X射线空间重建装置。出现全身扫描，心脏活动立体图形，脑肿瘤异物，人体躯干图像重建。第二章 系统总体设计2.1 设计要求 要求设计的最小系统包括TMS320LF2407A基本电路、电源电路、扩展RAM、指示灯等部分，需要用protel软件完成原理图

10、，并编写验证程序，在实验箱上进行调试。2.2 设计原理及框图 对于DSP2407，加上电源、复位和晶振，就构成了DSP最小系统。为使这一最小系统能工作在开发状态下，应配以锁相环、JTAG接口、扩展片外程序存储器、FLASH烧写、指示灯、引脚扩展以及对其他引脚的处理等电路。 DSP2407最小系统框图如图2-1所示：TMS320LF2407A锁相环电源模块扩展片外程序存储器JTAG电路晶振电路FLASH烧写滤波电路复位电路指示灯引脚扩展 图2-1最小系统框图2.3 主要芯片说明 2.3.1 TMS320LF2407A 1.该模块上的资源有32签字FLASH。 2.2千字SARAM，544字DAR

11、AM，外扩64千字的程序ROM，64的数据RAM。 3.两个事件管理器EVA和EVB。 4.可扩展为外部存储器总共192K字空间：64K程序存储器，64K字数据存储器，64K字I/O寻址空间。 5.看门狗定时模块。 6.19位A/D转换器。 7.控制局域网络CAN模块。 8.串行通信接口SCI模块。 9.16为串行外设SPI接口模块。 10.基于锁相环的时钟发生器。 11.高达40个课单独编程或复用的通用输入/输出引脚GPIO。 12. 五个外部中断器13.电源管理包括三种低功耗末世，能将外设器件转入低功耗工作模式。片内资源功能参数描述存储资源FLASH；32K字；DARAM；544K字；SA

12、RAM 2K字2个事件管理EVA和EVB每个含2个16位通用定时器TIME，8个16位脉冲调宽PWM通道，3个捕获单元CAP，1套正交编码脉冲QED接口通用I/O40个可单独编程的通用输入/输出引脚GPIO，部分属于复用脚串行接口现场总线CAN2.0B，串行通信接口SCI，串行外设接口SPI模拟接口ADC；16个输入通道，10位，最小转换时间为0.5us核心模块PLL时钟发生器，看门狗定时器（WDT），增强中断控制器，5个外部中断（2个电技驱动保护，2个可屏蔽中断，复位），3种低功耗电源管理模式 表2-2 TMS320LF2407A的常用资源见下表 图2-3 TMS320LF2407引脚分布图

13、2.3.2 TPS7333QTPS7333Q是一款电压转换芯片，他的输出电压为3.3V，其特点如下：11. TPS7333Q克服了常规LDO稳压器的弊端，它具有非常低的静态电流，即使对于变化较大的负载，静态电流可以保持稳定。2. 具有关断特性。3. 具有输入和输出电容的选择 图2-4 TPS7333Q芯片2.3.3 CY7C1021选用的RAM型号为CY7C1021，64k*16位大小。其高速转换时间：8、10、12、15ns，CMOS低功耗管理，TTL可共存界面，由3.3V供电，完全静态管理：无时钟或刷新要求，三种输出状态，高位、低位数据控制。图2-5 CY7C1021第三章 硬件设计3.1电源电路电源电路的选择是系统设计的一个重要部分，设计好坏对系统的影响最大。首先需要注意的是，为了减少电源噪音和相互干扰，数字电路和模拟电路一般要独立供电，数字的和摸拟的要分开，并最终通过一个磁珠在一点连在一起，用TPS7333Q进行3.3V电压的转换对最小系统供电。电路图如下所示：图3-1 电源电路设计图电源插孔J1 标识为内正外负，5V