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1、2kHz正弦信号发生器设计一、设计目的1、了解数字波形产生的原理2、学习用DSP产生各种波形的基本方法和步骤，提高用C语言进行DSP编程的能力。3、掌握DSP与D/A转换器接口的使用。二、设计设备计算机、DSP硬件仿真机、ZYE1801B实验箱，60M示波器，连接线若干。三、设计原理数字波形信号发生器是利用DSP芯片，通过软件编程和D/A转换来产生所需要的信号波形的一种方法。在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中，经常会用到各种数字波形发生器。譬如，一般产生正弦波的方法有两种：1、查表法：此种方法用于对精度要求不是很高的场合。如果要求精度高，所需要的表格就很大，相应的存储器容量也要很大。2、
2、泰勒级数展开法：这是一种更为有效的方法。与查表法相比，需要的存储单元很少，而且精度比较高。一个角度为的正弦函数和余弦函数，都可以展开成泰勒级数，取其前5项进行近似得： 其中：x为的弧度值。也可以用递推公式求正弦和余弦值：利用递推公式计算正弦和余弦值需已知COS和正、余弦的前两个值。用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。通过3个拨码开关对DSP进行输入，输入的0-7对应8种不同的波形，DSP根据输入的数据进行不同的波形处理，把处理后的数字数据发送到D/A转换器，经D/A转换器转换后输出模拟量，用示波器进行测量，观察。3位数字量输入 12位数字量输出 模拟量输出
3、DSP芯片D/A转换器四、设计步骤和内容1、 熟悉本设计原理。2、 编写程序。3、 运行CCS软件编译，通过插板上的JP1，JP2，JP3来选择不同的波形。4、 用示波器观察波形。五、波形选择表JP3JP2JP1波形000正弦波001余弦波010三角波011方波100正向锯齿波101负向锯齿波六、程序流程图如图二所示：开始系统初始化DSP进行泰勒级数展开保存DA转换延时1读数组x图二 程序流程图七、 对于正弦波的频率计算N值为产生正弦波一个周期的点数，产生的正弦波的频率与N数值大小及D/A转换频率有关，产生的正弦波信号频率的计算公式为： 。基于TMS320C5402的正弦信号发生器日期：200
4、9年7月10日 | 来源：看文章 | 编辑15id | 看文章电子技术、机械、电声、水声及生物等领域能经常弦波，而般都由数字集成电路或分立元构成信号发生器产生，这里介绍种DSP实现弦信号发生器，其调幅、调频功能均由软实现，而且有较好扩展性、稳定性，计算机接口方便。1硬设计这个以TMS320C5402核心DSP系统，硬电路框图如：发生波形时，DSP通过接口电路实现波形参数控制，产生精度弦波，经模数转换输出。1.1DSPDSP芯片采TI公司性价比良好TSM320C5402。采修增强型哈佛结构，程序数据分开存放，部具有8组度并行总线，组程序总线、3组数据总线4组地址总线，从而保证完成并行指令操作。4
5、0位算术逻辑单元ALU以及17位17位并行乘法器40位专加法器相连，于非流水线式单周期乘法/累加运算。双地址生成器，包括8个辅助寄存器2个辅助寄存器算术运算单元RARU，使得周期定点指令执行时间达100MIPS。片集成有192K存储空间：64K字程序空间、64K数据空间、64K字I/O空间，具有23条部程序地址线，寻址1M字部程序空间，因此增设额存储映射程序技术扩展寄存器XPC，以及6条扩展程序空间寻址指令，整个程序空间分成16页。同时寻址64K部数据空间、64K部I/O空间。RAM包括两种类型，只以次寻址SARAM，二以两次寻址DARAM。此，还有数据存储器0页映射25个特殊功能寄存器。IE
6、EE1149.1标准扫描逻辑电路(JTAG)于仿真测试，提供所连设备边界扫描。同时，能测试引脚引脚连续性，以及完成C5402芯片围器操作测试。IEEE1149.1标准扫描逻辑电路能访问片所有资源部扫描电路相连，因而C5402芯片能其专仿真引脚完成线仿真。1.2D/A由于信号发生器精度求，数模转换部分采AD767。12位并行数字接口苡片。该芯片单片包括输入锁存稳定电压参考源。电压参考源具有噪声、温度漂移、稳定度等优点，锁存脉冲宽度位40ns；转换器12位精度速双极性电流调整开关激光调整薄膜电阻网络提供精度；整个工作温度区域具有1/2LSB最线性误差。2软设计2.1基本算法产生弦波，这里采泰勒级数
7、法，查表法查表结合插值法相比，该法具有节约存储空间，精度等优点，而且展开级数越，失真度就越。但因其运算量较，所以适于速度济南市不严格场合。个角度弦余弦函数，都以展开成泰勒级数，其五项进行近似：式：x弦度值，x=f2/fs(fs采样频率，f所发生信号频率)。弦波波形以看成由无数个点组成，这些点x轴每个角度值相应，利DSP量重复计算优势计算出x轴每点应y值，然通过D/A转换即输出连续弦模拟信号。调频以通过调节x值进行，调幅时输出离散波形值乘以相应缩放因子。2.2软流程图整个系统软由主程序调频、调幅子程序组成。由于实验采数形式，所以得不弧度于1弦值。但由于弦信号特殊称形式，完全以实现弦波完整输出。/4弧度0.78541，即0/4间任意弦、余弦值均以得，又利公式sin2=2sincos得0/2间弦值，而0/2弦曲线/2弦曲线关于x=/2左右称，于得/2弦值0弦曲线相反数通过x=又2曲线左右称。这样，个周期完整弦波就得。3结束语DSP设计弦信号发生器电路简单，调节方便，误差万分以，产生波形失真度较，而且还有进步拓展功能，如产生三角波信号、方波信号、直流信号、调制信号等，从而使其能应更加广泛领域。
