dsp课程设计报告.docx

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.32M 资料格式：docx 举报版权申诉

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（2015-2016学年第1学期）

DSP 课程设计总结（2015-2016 学年第 1 学期）题目：数据采集处理和控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计成绩： 2016 年 1 月

目录一设计目的二系统分析 2.1 设计要求 2.2 主要任务三硬件设计 3.1 硬件总体结构 3.2 DSP 模块设计 3.3 电源模块设计 3.4 时钟模块设计 3.5 存储器模块设计四软件设计 4.1 软件总体流程 4.2 核心模块及实现代码五课程设计总结六参考文献

一设计目的本次设计是结合硬件、软件得到一个基于 TMS320VC5416 芯片，能完成数据采集、频谱分析、滤波、LCD 显示的 DSP 系统。以此加强对 DSP 功能的认识，复习 Altium Designer 软件的使用方法。并在此基础上利用 CCS 软件编程实现 A/D 采集，FFT 变换处理，低通滤波，显示滤波成分等功能的完整的小型数字处理系统。二系统分析 2.1 设计要求（1）DSP 硬件设计要求设计一个功能完备，能够独立运行的精简 DSP 硬件系统。绘制出系统的功能框图、使用 AD（Altium Designer）绘制出系统的原理图和 PCB 版图。（2）DSP 软件设计要求利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号，或者产生两个频率的信号的叠加；在 DSP 中采集信号，并且对信号进行频谱分析，滤波等；通过键盘或者串口命令选择算法的功能，将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在 LCD 上显示。 2.2 主要任务（1）DSP 硬件设计先设计 DSP 硬件系统的基本结构，再根据基本结构绘制系统的原理图，然后根据设计的原理图，绘制系统的 PCB 板图。

（2）数据采集处理和控制系统设计对外部输入的模拟信号采集到 DSP 内存；用 CCS 软件显示采集的数据波形；使用 FFT 算法计算信号的频率进行频谱分析；对信号进行 IIR 滤波或 FIR 滤波，并且计算滤波前后信号的频率；LCD 显示高频，低频和滤波器的截止频率。三硬件设计 3.1 硬件总体结构电源复位电路 RS JTAG 1 READY DSP _ R/W A0-A19 D0-D15 FLASH WR OE X2/CLKIN 晶振本次实验使用 TMS320VC5416 芯片作为主芯片。外围电路包括：电源、复位电路、时钟发生器（外接晶振或外接晶体）、外部存储器 FLASH、仿真接口电路 JTAG、外部中断（不用：上拉）、I/O（不用：输出悬空，输入上拉）与主机通信的并行接口 HPI。

（1）原理图（2）PCB 板图

3.2 DSP 模块设计核心芯片图上图为 TMS320VC5416 芯片的设计，该芯片不用的输入引脚要拉高，输出引脚悬空。①本设计用到了该芯片的数据信号线，初始化、中断和复位线，部分存储器控制信号线，部分振荡器/定时信号线，串口信号线，电源引脚线和 JTAG 测试引脚线；②主 CPU 每个电源管脚旁边都有一个 0.1uF 的去耦电容，去耦电容可以提供较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响；③CLKMOD1、CLKMOD2、CLKMOD3 分别接 1、1、0，表示锁相环一倍频。 3.3 电源模块设计 73HD316 为 DC-DC 转换芯片，将+5V 电压转换成 Vcore 和+3.3V 电压，电源和地之间要接滤波电容。Vcore 为内核电压，+3.3V 为外设电压，这样可以减小功耗。

3.4 时钟模块设计 10MHZ 晶振的输出接到 TM320VC5416 芯片的 X2/CLKIN 管脚，芯片的 X1 悬空，即使用外部晶振。 3.5 存储器模块设计存储器的数据线和地址线分别接 CPU 的数据线和地址线。DSP 控制信号 R/W_L 接 FLASH 的 WE_L 和 OE 表示 DSP 向 FLASH 写和从 FLASH 读有效。当 DSP 从 FLASH 读时，DSP 输出高电平，但 FLASH 的 OE 为低有效，应接一个非门。

四软件设计 4.1 软件总体流程 A/D 采样对采样信号进行 FFT 运算，并求两频率值设计 FIR 低通滤波器调用卷积算法对信号进行处理 LCD 显示频率值返回第二步 4.2 核心模块及实现代码（1）主要程序 //------------------头文件-------------------------------------- #include "DspRegDefine.h" #include "stdio.h" #include "math.h" //VC5402 寄存器定义 //输入输出接口定义 //数学计算定义 ****************** 宏定义 *************** //--------------------------------------------------------------- /* ************************************************************ */ #define UCHAR #define UINT16 #define UINT32 unsigned char unsigned int unsigned long

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