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1、信号分析与处理实验信号分析与处理实验Projects of Signal Analysis and Processing 教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会立项实验教材教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会立项实验教材陈后金陈后金 郝晓莉郝晓莉 钱满义钱满义 高海林高海林高等教育出版社高等教育出版社 20062006年年 第四篇第四篇 信号处理软硬件实现信号处理软硬件实现 引言引言引言引言 实验一实验一实验一实验一 序列的卷积与相关序列的卷积与相关序列的卷积与相关序列的卷积与相关 实验二实验二实验二实验二 DSPDSP系统定时器及其应用系统定时器及其应用系统定时器及其应
2、用系统定时器及其应用 实验三实验三实验三实验三 信号发生器的实现信号发生器的实现信号发生器的实现信号发生器的实现 实验四实验四实验四实验四 语音信号的压缩与回放语音信号的压缩与回放语音信号的压缩与回放语音信号的压缩与回放 实验五实验五实验五实验五 利用利用利用利用DSPDSP实现信号实时滤波实现信号实时滤波实现信号实时滤波实现信号实时滤波 实验六实验六实验六实验六 利用利用利用利用DSPDSP实现信号频谱动态分析实现信号频谱动态分析实现信号频谱动态分析实现信号频谱动态分析 实验七实验七实验七实验七 利用利用利用利用DSPDSP实现信号调制与解调实现信号调制与解调实现信号调制与解调实现信号调制与
3、解调实验一实验一 序列的卷积与相关序列的卷积与相关一、实验目的一、实验目的1掌握利用CCS建立工程、编译与调试代码的基本过程2掌握序列线性卷积和相关的基本原理3掌握利用DSP实现序列线性卷积和相关运算二、实验原理二、实验原理1.序列xk和序列hk的线性卷积2.序列xk和序列hk的相关函数3.利用CCS集成开发环境建立工程 实验实验一一 序列的卷积与相关序列的卷积与相关1.序列xk和序列hk的线性卷积序列线性卷积可以计算离散LTI系统零状态响应,其定义为实验一实验一 序列的卷积与相关序列的卷积与相关 若xk的长度为N1 ， hk的长度为N2 ， 则xk的长度为N1 + N2 -1。#includ
4、e #include #define Nx 5 /序列xk的长度#define Nh 3 /序列hk的长度#define Length Nx+Nh-1 /卷积或相关结果序列的长度int xNx=1,2,3,4,5;int hNh=6,7,8;int yLength;void convolution(int*, int*, int*);计算序列卷积的C语言参考程序void main() int k;/调用卷积程序convolution(x, h, y);for(k=0;k=Length-1;k+) fprintf(stdout,%i ,yk); / 打印卷积计算结果fprintf(stdout,
5、n );计算序列卷积的C语言参考程序void convolution(int xNx , int hNh, int yLength )int i,k;for (k=0;k=Length-1; k+) int temp=0;for(i=0; i=0 & (k-i) Available configuration 列表中 C5402 DSK via Parallel Port Emulation （接DSK板） 以及 C5402 Device Simulator项（没有接DSK板）， 选中Import， 最后选中save and quit以保存当前配置。添加自己的目标DSP板C.运行CCS2(50
6、00)，若目标DSP连接正确则出现CCS并行调试管理器界面。 选择浮动菜单Open中C5402 DSK CPU_1(接目标板)，或C5402 Device Simultor/CPU (没接目标板)，即可出现CCS界面。(1) CCS的设置的设置(2) CCS的菜单的菜单1.File：提供与文件操作有关的命令：提供与文件操作有关的命令2.Edit：提供与编辑有关的命令：提供与编辑有关的命令3.View：提供：提供Graph,Watch Window等等4.Project：CCS使用工程来管理文档使用工程来管理文档建立工程，添加文件到工程，编译和链接建立工程，添加文件到工程，编译和链接5.Debu
7、g：常用调试命令（断点，探针）：常用调试命令（断点，探针）6.Profiler：DSP程序占用程序占用CUP时间时间7.Option：设置选项，如颜色、字体等：设置选项，如颜色、字体等8.Tool：提供常用的工具集：提供常用的工具集DSP代码开发流图 CCSCCS以项目文件以项目文件以项目文件以项目文件方式进行管理方式进行管理方式进行管理方式进行管理源程序源程序源程序源程序(*.c,*.(*.c,*.asmasm) )链接命令文件链接命令文件链接命令文件链接命令文件. .cmdcmd库文件库文件库文件库文件.lab.lab头文件头文件头文件头文件.h.h等等等等工程工程工程工程 * *. .p
8、jtpjtCOFFCOFF目标文件目标文件目标文件目标文件. .objobj列表文件列表文件列表文件列表文件.list.list映射文件映射文件映射文件映射文件.map.map可执行文件可执行文件可执行文件可执行文件.out.out等等等等创建一个新工程创建一个新工程*.pjtProjectNew建立源程序建立源程序(*.c, *.h等等)FileNew Source File 建立链接命令文件建立链接命令文件.cmdFileNew Source File添加有关文件到工程添加有关文件到工程Project Add Files to Project编译链接产生编译链接产生.out文件文件Proj
9、ectRebuild All加载并运行加载并运行.out文件文件FileLoad Program DebugRun(3) (3) 利用利用CCSCCS开发简单程序的流程开发简单程序的流程计算序列卷积示例计算序列卷积示例1. 建立新工程dspexp1.pjt （ ProjectNew ）2. 编写计算序列卷积的C程序dspexp1.c （FileNew Source File ）(3) (3) 利用利用CCSCCS开发简单程序的流程开发简单程序的流程计算序列卷积示例计算序列卷积示例3.编写存储器的配置文件.cmd(3) (3) 利用利用CCSCCS开发简单程序的流程开发简单程序的流程 CMD主要
10、分配ROM和RAM空间，告知链接程序如何计算地址和分配空间。CMD文件由两部分组成： MEMORY和SECTIONS MEMORY指定了程序存储器和数据存储器的配置。SECTIONS指定了段以及段到存储器的配置。TI公司提供了C5402的cmd文件：5402.cmd 可以从C:tiexamplesdsk5402dsp下的工程中获得/* C5402 DSK DSP Memory Map /* C5402 DSK DSP Memory Map */*/MEMORYMEMORY /* Internal Program RAM */* Internal Program RAM */PAGE 0: VE
11、CS: origin = 0C000h, length = 0080h PAGE 0: VECS: origin = 0C000h, length = 0080h PRAM: origin = 8000h, length = 4000h PRAM: origin = 8000h, length = 4000h /* Scratch Pad Data RAM */* Scratch Pad Data RAM */PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 0020h PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 002
12、0h /* Internal Data RAM */* Internal Data RAM */ DATA: origin = 3000h, length = 0080h DATA: origin = 3000h, length = 0080h /* Stack Memory Space */* Stack Memory Space */ STACK: origin = 3100h, length = 0500h STACK: origin = 3100h, length = 0500h /* External Data RAM */* External Data RAM */ EXRAM:
13、origin = 3600h, length = 0900h EXRAM: origin = 3600h, length = 0900h 5402.Cmd（C:tiexamplesdsk5402dsp*)/* DSP Memory Allocation */* DSP Memory Allocation */SECTIONSSECTIONS . .cinitcinit PRAM PAGE 0 PRAM PAGE 0 .text PRAM PAGE 0 .text PRAM PAGE 0 .vectors VECS PAGE 0 .vectors VECS PAGE 0 .stack STACK
14、 PAGE 1 .stack STACK PAGE 1 .trap SCRATCH PAGE 1 .trap SCRATCH PAGE 1 .const EXRAM PAGE 1 .const EXRAM PAGE 1 .data EXRAM PAGE 1 .data EXRAM PAGE 1 . .bssbss EXRAM PAGE 1 EXRAM PAGE 1 . .ciocio EXRAM PAGE 1 EXRAM PAGE 1 .switch EXRAM PAGE 1 .switch EXRAM PAGE 1 5402.Cmd（C:tiexamplesdsk5402dsp*)计算序列卷
15、积示例计算序列卷积示例4.添加有关文件到工程（Project Add Files to Project）(3) (3) 利用利用CCSCCS开发简单程序的流程开发简单程序的流程(a)添加dspexp1.c(b)添加5402.cmd(c)添加C语言运行支持库文件rts.lib 路径为 C:tic5400cgtoolslib5.编译链接(ProjectRebuild All)后生成dspexp1.out计算序列卷积示例计算序列卷积示例6.加载dspexp1.out文件（FileLoad Program ）7.运行dspexp1.out文件（ DebugRun ）(3) (3) 利用利用CCSCCS
16、开发简单程序的流程开发简单程序的流程卷积结果(4) 观察计算结果的数据观察计算结果的数据工程运行时，命令输出结果出现在CCS左下窗口。按View Watch Window，在观察窗中的Watch1项中键入要查看的数组名，即可观察到相应的数据。 (5) 观察数据的图形观察数据的图形CCS除了提供观察数据的窗口以外，还提供直观地以图形的方式显示数据。p按ViewGraph Time/Frequency，出现图形属性界面。以卷积结果y为例，修改图形属性如图所示。p确定图形属性后，按run就可以看到y的图形。 如果希望动态地显示图形，在有效行加断点，然后按Animate。(6) 观察存储器中的数据观察存储器中的数据 观察存储器内容，按存储器的地址观察。按ViewMemory，在存储器窗口选项的地址栏，键入变量名(如y)，或存储器的地址。这样存储器地址和相应的数据就出现在存储器窗口中。实验思考题实验思考题1.如何利用CCS工具实现将计算结果提取到外部文件?2.如何查看CPU寄存器和外设寄存器的使用情况?3.如何设置存储器的配置文件(.cmd)?
