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1、DSPDSP 原理与应用实验报告原理与应用实验报告：学号：学号：班级：班级：学院：学院：指导教师：指导教师：实验一实验一 代数汇编指令基础实验代数汇编指令基础实验一、实验目的：1.通过调试目标代码，掌握指令的功能，熟悉指令;2.通过指令的熟悉，能够指令应用于实际项目中。二、实验原理：Ti 公司的代数汇编指令。三、实验程序：.title算术指令综合实验.mmregs.sect .vect.copy vectors.asm.text_Start:;AR7=#767;A=#38CAH;DP=#08AH;RSA=#0123H;DP=#188H;ASM=#0AHAR7=AMMR(*AR7+)=#1234
2、HDP=#04HA=#9876HAR6=#230H*AR6+=#9ACDHARP=#6;38H=ANOPNOPAR0=#003AHA=*AR6+0T=#08HSXM=1B=*AR6-TSAR7=#0220H*AR7=#0E5D8HA=*AR7+0B-123AH=#665AHAR2=#023AHBK=#0A=*AR2-0%12BK=#002AHAR3=#0256H*AR3- =HI(B)8ASM=#-8*AR3+ =AASMAR4=#0216H*AR4=#8775HB=#025AHA=BASMMMR(*AR4+)=BA=MMR(13H)AR2=#0245H*AR2=A73AH=AASM*AR2+
3、0%=B4;*AR2=#1CHASM=*AR2T=*AR4+LTD(*AR2+)B=RND(*AR2+)*AR3=#0F57AHA=UNS(*AR3)B=*AR3+*AR3+0B=TTRN=#12ACHA=DBL(*AR4+)B=DUAL(*AR2-)DBL(*AR3-)=ADUAL(*AR4+)=B*AR3+=HI(A)ASM|B=*AR2-16*AR2+=HI(B)ASM|T=*AR3+A=#3456HIF(AGT)*AR4+=HI(A)ASMB=#0F679HIF(BLEQ)*AR3-=HI(B)ASMA=#0F98DHIF(AGT)*AR2+ =BRCIF(ALT)*AR3- =TB=
4、#0125CHIF(BGEQ)*AR2+ =BRCCMPS(A,*AR4-)CMPS(B,*AR2+);B=20DP=#40A=#1234H22=AA=A+9AH25=AAR3=#0236H*AR3=#0F775HAR5=#024AH*AR5=#09ACDHNEXT:NOPA=#9ABCH*AR5+ =AA=A+#1000HA=A+#08ADEHSXM=0A=#07AB8H16A=A+#04ADEHA=A-#08ADEH16SXM=1B=#0FF7CHA=#0889AHA=A-#09ACDH16B=A-*AR5-C=1B=B-AASM*AR5=AC16=0A=DBL(*AR5-)-AB=B-*
5、AR3+A=B+*AR5+16A=A-BASMB=*AR3+16-*AR4-16A=A+*AR412B=A+*AR5-12A=B-#06789H16B=B+*AR7+0B+CARRYA=A-*AR2-BORROWSUBC(25,A)A=A-UNS(*AR7+)T=#9ACDHB=DADST(*AR4,T)A=DADST(*AR7,T)C16=1A=A+DBL(*AR5+)A=A-DBL(*AR5-)T=#7654HC16=0A=DADST(*AR5+,T)C16=1A=DSADT(*AR5-,T)A=DBL(*AR5+)-A*AR3+ =HI(B)|B=A+*AR5+0%16*AR4-=HI(
6、A)|A=*AR3-16-BGOTO NEXT;SXM=0A=#89ABHA=A+#4567H16*AR3=#9999HA=A&*AR3-B=#8897HB=B+#079ADH16A=A|B-12A=#8897HA=A+#079ADH16A=B#0567DH12DP=#047AH=7AH�ACD6H.end四、实验步骤：1、输入以上程序，并进行编译；2、打开 code Explore，并把编译好的程序装载，并进行调试3、逐步调试，并观察各种特殊寄存器的值和预期值是否对应，着重了解各种寻址的特点，及相对应的指令。五、实验心得第一次实验并没有掌握程序的操作方法以及对于程序的不理解， 导致操作不
7、熟练，而且程序错误较多，花费了大量的时间在程序的纠错和调试上。实验二实验二 DSP FIR DSP FIR 低通滤波器低通滤波器一、实验目的1、通过实验程序理解 DSP 程序的编写。2、掌握 CIC-500 系统的 A/D 转化，串口通信的编程。3、掌握 FIR 低通滤波器在 DSP 中的具体实现，进一步了解各种寻址方式的实际应用。二、 实验原理FIR 滤波器的主要操作控制为ykhixk 1i0N1设计一个低通滤波器，条件如下：1、采样频率为 9.26KHZ，系统工作频率为 10MHZ。2、截至频率为 Flpc 为 1KHZ。3、输入信号为 14 位带符号数值。4、共取 80 阶点作运算。滤波
8、器设计好后的系数放在lp_coeff.asm文件内其他文件应拷贝到同 一文件夹下。三、FIR 设计方法1、数字滤波器设计步骤数字滤波器的实质是一个离散的多项式表达式，通过这个表达式来满足 一定的需求。因此数字滤波器的设计步骤如下：A、了解滤波器的技术要求B、实现系数计算C、实现，即把传函转换为合适的滤波器网络或结构D、有限字长效应分析，主要考虑滤波器系数、输入数据量化和固定字 长对滤波器性能的影响E、工程实现2、滤波器的技术指标p：峰值通带偏差s：阻带偏差p:通带边缘频率s:阻带边缘频率3、用窗口法设计滤波器的步骤第一步：指定理想的或期望的滤波器频率响应HD;第二步：通过傅立叶反变换求期望的滤
9、波器的冲击响应，第三步： 选择一个满足通带或衰减指标的窗函数， 然后利用滤波器长度与过渡带宽之间的关系确定滤波器的系数数目。第四步：对于选取的窗函数求 w(n)的值，并且将hDn的值与 w(n)相乘求得实际的 FIR系数 h(n)。4、标准频率选择性滤波器的理想冲击响应总结滤波器类型低通hDn2 fcsinncncsinncnchD02 fc高通-2 fc带通2 fc1-2 fcsinn2sinn12 f2-2f1-2 f1n2n1sinn1sinn21-2 f2+2f1-2 f2n1n2带阻2 f15、常用窗函数及重要特征总结。窗函数名归 一 化 过渡带宽HZ通 带 波相对瓣的主瓣dB矩形窗
10、Hanning 窗0.9/N3.1/N0.76140.0546133121441阻 带衰 减dB窗函数表达式纹dB于旁 2n0.5 0.5cosNHamming 窗3.3/N0.01944153 2n0.54 0.46cosN 2n 4n 0.42 0.5cos 0.08cosN 1N 1布莱克曼5.5/N2.93/N0.00170.0274577550凯塞4.32/N5.71/N0.002750.0002757090I12n/N 120.50I0四、随机数产生方法实验程序范例.title low pass filter .mmregs .width 80 .length 55 ;.setse
11、ct .text,0x1800,0 ; these assembler directives specify ;.setsect .data,0x0200,1 ; the absolute addresses of different ;.setsect vectors,0x0180,0 ; sections of code .sect vectors ; interrupt vector table resides at .copy lp_vecs.asm ; location 0x0180 .dataseed .word 07e6dh ; seed for random variablet
12、emp .word 0XN .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; 80 data locations for 80XN1 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; stage delay line.XN2 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN3 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN4 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN5 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN6 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN7 .word 0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;X
13、NLAST .word 0 ;OUTPUT .word 0 ; extra word for the bit bucket .text .copy lp_coeff.asm .copy lp_ac01.asmstart: intm = 1 ; disable all interrupts dcall AC01INIT ; initialize Analog interface. DP = #0 nop pmst = #01a0h ; Interrupt pointer maps vectors to page #3(3*128=180h) sp = #0ffah ;stack pointer
14、located in CommunicationsKernal imr = #240h ; unmask TDM RINT and HPIINT(host port interface) intm = 0 ; enable all interruptsWAIT: goto WAIT ; wait for receive interrupt.receive: DP = #seed ; This sets Data Memory Page Pointer ; to page XN, which is defined ; earlier in the program.;- random noise
15、Generator (P-5cs Modulator)- a = seed 1 a = seed a temp = a 2 a = temp a a = #8000h & a a = a + seed 16 seed = hi(a) 1 a = seed 11 a = a & #0fffch 15 repeat(#12) a = a C -1;- get sample and run through lowpass filter - b = DRR1 ; LOAD ACCUMULATOR WITH WORD ; RECEIVED FROM AIC! XN = A 0 ; STORE THE V
16、ALUE OF RECEIVED ; WORD TO VARIABLE XN! AR0 = #XNLAST ; LOAD AR0 WITH ADDRESS OF LAST ; DELAY ELEMENT! A = #0 ; ZERO ACCUMULATOR A! repeat(#79) ; Repeat next instructions 80 times. macd(*AR0-,h0,A) ; Compute FIR output. OUTPUT = hi(A) 0 ; Store the filtered input into ; variable OUTPUT. A = OUTPUT A
17、ccumulator A A = #0FFFCh & A ; TWO LSBs MUST BE ZERO FOR AIC! DXR1 = A ; SEND TO TRANSMIT REGISTER! return_enable ; Enable interrupts and return ; from interrupt.transmit: return_enable ; Enable interrupts and return ; from interrupt. .end四、实验步骤1、连接 CIC-500 DSP发展实验系统2、载入程序，从 J2 端输入音乐，运行一段时间后暂停，观察实验结
18、果。3、观察不同频宽的音乐，把结果进行比较。五、实验心得通过实验了解到了 DSP 程序的编写和 A/D 转化， 以及串口通信的编程， 进一步了解了各种寻址方式的实际应用，依据上次实验的经验，这次的操作过程更为熟练。实验三实验三 FFTFFT 算法的实现算法的实现、实验目的1. 掌握 FFT 算法。2、进一步掌握 FFT 的 DSP 编程。3、指出 FFT 算法中的各种寻址方式，结合算法掌握寻址方式的使用技巧。4、 认真分析各功能模块的具体功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来。二、 实验原理实验原理依据课堂所授的蝶形变换设计 1024 个点的 FFT 变换，输入数据放在 in.dat 文件里面。在
19、输入实验的时候把 bit_rev.asm、 fft.asm unpack.asm、power.asm 拷贝至同一个目录下实验主程序： .width80 .length55 .titleReal Fast Fourier Transfrom .mmregs.copyvectors.asm.copyinitrfft.asm .textstart:SP=#BOSDP=#0OVM=#0FRCT=#1ASM=#0CALLbit_revCALLfftCALLunpackCALLpowerhangloose:NOPgotohangloose .copybit_rev.asm .copyfft.asm .co
20、pyunpack.asm .copypower.asm .end三、实验步骤：1、认真阅读四个子程序，理解四个子程序的作用2、认真进行调试，通过时域频域图比照算法的精度3、认真思考，改进算法。四、实验心得掌握 FFT 算法，以及相关的 FFT 的 DSP 编程。认真分析各功能模块的具体功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来，通过实验能够了解到 FFT 算法的一些简单的应用以及算法的运算准则。实验七实验七 设计设计 PIDPID 控制器或设计矩阵乘法程序控制器或设计矩阵乘法程序 实验目的1、根据以前做实验的所培养的经验，写出 PID 控制器或矩阵乘法程序二、实验原理1、PID 控制原理2、矩阵乘法原
21、理3、矩阵乘法程序main.asm.width 80.length 55.title矩阵乘法.mmregs.copyvectors.asm.dataXN .word 1,4,7,2,5,8,3,6,9,1,2,3,4,5,6,7.word 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0YN .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,1,3,2,4,4,2.textstart:ar3=#XNar4=#YNar5=#(YN+17)sp=#07ffhbk=#9call mulx1call mulx1call mulx1call mulx1wait:nopgoto waitm
22、ulx1:call mulad3ar0=#4mar(*ar3-0)call mulad3ar0=#4mar(*ar3-0)call mulad3ar0=#4mar(*ar3-0)call mulad3return_enablenopmulad3: a=#0ar0=#1repeat(#2)a=a+ *ar3+* *ar4+0%*ar5+ =anopreturn_enable.end三、实验步骤1、首先自己参考前三个程序，设计自己的程序。2、编译自己的程序，挑出错误，生成目标文件。3、加载程序，査询数据存储器的内容验证程序是否正确。四、实验心得在这几次的实验之后，我对书本上的相关知识有了更深的体会，在最后一个实验操作过程中，矩阵乘法的设计很有难度的， 需要我们在充分了解矩阵乘法知识的基础上才能转换成我们所要的 4*4 矩阵，在多次修改，调试后实验才取得了成功。 ，
