C54系列DSP最低系统课程设计论文.doc

DSP原理与应用课程设计手册C54系列DSP最低系统设计的开始和结束日期:2016年5月30日至2016年6月3日,计算机与信息工程学院电子信息工程系,2016年6月3日,天津城市建设大学课程设计任务书2015-2016学年第二学期计算机与信息工程学院电子信息科学与技术学院课程设计名称:DSP原理与应用C54系列DSP最低系统设计完成时间:从2016年5月30日元到2016年6月03课程设计的目的通过此课程设计,学生可以锻炼其访问信息,比较计划和应用知识的能力。使学生掌握C54系列DSP的结构,原理和典型应用,熟悉DSP的开发过程和基本设计方法,不仅巩固了所学的基本理论知识,而且为奠定基础。学生从事开发和设计。课程设计的内容和要求选择合适的器件,了解组件的工作原理,进行DSP最小系统设计,完成吴冬梅,张玉杰,北京大学出版社,DSP技术与应用,德明镇,周建江,北京大学航空航天出版社,TMS320C54XDSP的结构,原理与应用王安民陈明新清平大学出版社TMS320C54XXDSP实用技术苏涛。 DSP实用技术。西安:西安电子科技大学出版社讲师(签名):院长(签名):1.1主控芯片TMS320VC5402简介2.1系统要实现的功能2.1.1最小系统部分2.1.2扩展电路的设计2.2系统的设计流程2.3原理框图3.1发电电路设计3.2 MS320VC5402电源设计3.3复位电路设计3.4时钟电路设计3.5 JTAG仿真接口设计4.2测试程序参考简介DSP(数字信号处理器)是一种独特的微处理器,是一种处理大型设备的设备。带有数字信号的信息量。

其工作原理是接收模拟信号并将其转换为0或1的数字信号。然后修改,删除,增强数字信号,并在其他系统芯片中将数字数据解释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以达到每秒数千万个复杂的指令程序,远远超过了通用微处理器,并且它是数字电子世界中越来越重要的计算机芯片。它强大的数据处理能力和高操作速度是两个最值得推荐的功能。在过去的20年中,DSP芯片的应用变得越来越广泛。它已从军事和航空领域扩展到许多领域,例如信号处理,通信,雷达和消费领域。主要应用是信号处理,通信,语音,图形和图像。 ,军事,仪器仪表,自动控制,医疗,家用电器等。DSP的主要应用市场是3C领域,占整个市场需求的90%。数字蜂窝电话是DSP最重要的应用领域之一。由于DSP强大的计算能力河北快3 ,用于移动通信的蜂窝电话已经重新出现,并且已经创建了许多全数字蜂窝电话网络,例如GSM和CDMA。在调制解调器设备中,DSP更为有效。它不仅大大提高了传输速率,而且还具有接收动态环路图像的能力。此外,可编程多媒体DSP是PC领域的主流产品。 XDSL Modem代表的高速通信技术与MPEG图像技术的结合,使得可以实时交换高质量音频和视频形式的计算机数据。

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当前的硬盘空间很大,这主要是由于CDSP(可定制DSP)的巨大作用。期望在将来的PC中,一个DSP可以完成所有必需的多媒体处理功能。 DSP还是消费电子产品中的关键组件。由于DSP的广泛应用,数字音频设备的更换周期变得非常短。 DSP用于图像处理,一种用于JPEG标准静止图像数据处理;另一个用于运动图像数据处理。章节芯片介绍1.1主控制芯片TMS320VC5402的介绍TMS320VC5402是TI的第七代DSP芯片之一。它具有优化的CPU结构和40位算术逻辑单元(包括40位桶形移位器)。位寄存器和2个独立的40位设备以及一个40位特殊加法器,16K字RAM空间和4Kxl6bitROM空间。具有64KI / O空间,总共可以寻址20条地址线,64KB数据区和1MB程序区。处理速度为100MIPS,速度快,功耗低。 TMS320VC5402采用改良的哈佛结构和8条总线结构(4条程序/数据总线和4条地址总线),以提高计算速度和灵活性。在严格的哈佛结构中,程序存储器和数据存储器位于两个存储空间中,从而使寻址和执行操作完全重叠。

在修改后的哈佛结构中,允许在程序和数据空间之间传输数据,因此处理器只能执行算术运算,逻辑运算,位运算,乘法和累加运算以及访问程序和数据存储器中的内容。一个周期。功能强大。结合修改后的哈佛结构,TMS320VC5402还采用了6级深度指令流水线。每个管道彼此独立。在任何机器周期中,不同的流水线上可以有1个,从而减少了指令的执行时间。最小化并增加处理器吞吐量。 TMS320VC5402的硬件结构具有硬件乘法器,8总线结构,强大的片上存储器配置和低功耗设计的特性。因此,可以执行高速并行处理。同时,高集成度可以节省硬件开销并提高系统抗干扰性。除了完成数字信号处理任务外,它还可以考虑通用微控制器的操作任务。因此,它集成了数字信号处理和通用控制电路。 TMS320VC5402的主要特征如下:多总线结构,3套16位数据总线CB,DB,EB和1套程序总线PB和40bit ALU(算术逻辑单元),包括1个40bit桶形移位器和2个40bit累加器,1个17xl7位乘法器和40位特殊加法器,2个地址生成器,8个辅助寄存器以及一个比较/选择/存储(CSSU)单元。

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ROM,将16kx16bit程序空间扩展到1MB,数据和I / O空间分别为64kB,20条地址线,16条数据线。本章总体设计2.1系统要实现的功能DSP最小系统的设计是该设计的主要任务。该主题以TMS320C5402为核心设备,并使用外部存储器扩展了最小系统电路。在介绍TMS320C5402的基本特性的基础上,借鉴国内外现有技术成果,研究DSP相关技术,并开发出最小的DSP系统板。 2.1.1最小的系统部分的设计可用于基本的数字信号处理并运行一些简单的程序。这部分主要包括电源电路,复位电路,时钟电路和JTAG接口的设计。 2.1.2扩展电路的设计对于最小的DSD系统,DSP芯片等在出厂时无法使片上存储器满足所有功能要求。如果片上存储器太大,将不可避免地引起芯片成本。片上存储器的改进对于许多用户来说太大。 2.2系统设计过程DSP应用系统的设计过程大致分为以下几部分,各部分之间的关​​系如图2-1所示。 2.3原理框图基于TMS320C5402的最小系统框图。这个最小的系统主要由时钟和复位电路dsp应用系统设计论文,JTAG仿真调试接口电路和电源系统,以及看门狗电路和其他模块组成。

系统框图如图2-2所示。图2-2原理框图第章电路设计3.1发电电路设计该电路的主要功能是将通过变压器的220V交流电降低到9V交流电,通过整流桥进行整流,然后通过电容器滤波,然后通过一个三端集成稳压器LM7805,输出稳定的+ 5V直流电,为TPS767D318提供+ 5V电源。电路图如图3-2所示:3.2 MS320VC5402的电源设计TMS320VC540采用双电源机制以获得更好的性能。它的工作电压为3.3V和1.8V。其中亚博体彩 ,1.8V主要为设备的内部逻辑(包括CPU和所有其他外围逻辑)提供电压。与3.3V电源相比,1.8V电源大大降低了功耗。外部U引脚仍使用3.3V电压,这很方便将U直接连接到外部低压设备,而无需其他电平转换电路。电路图如图3-3所示:oeo图3-2 TMS320VC5402电源设计图3-1发电电路vuIWVtl oo MSMV 3.3复位电路设计复位电路是控制系统中必不可少的部分,通常使用复位电路分上电复位,手动复位和看门狗复位等。前两种复位方法属于硬件复位,看门狗复位属于软件复位。该设计使用手动复位和看门狗复位两种方式。

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按下按钮进行手动复位的操作如下:按下按钮时,电容器C12上的电荷通过与按钮串联的电阻R3放电,从而电容器C12上的电压下降归零。释放按钮时,由于电容器C12的电压不会突然变化,因此通过电阻R2对其充电。充电时间由R2和C12的乘积确定。通常,它需要5个以上的外部时钟周期,可以根据特定条件进行选择。 C5402芯片复位引脚在低电平有效。通过电容器的充电和放电过程,可以实现手动按钮复位。除了上电复位功能外,看门狗电路还可以用作监视系统。系统运行时,WDI引脚的正脉冲(频率不小于10Z)发送到看门狗输入端子。如果两个脉冲之间的时间间隔不大于1.6,则WDO引脚始终为高电平,表明DSP程序执行正常。但是,如果程序开始运行,则无法准时通过山峰正脉冲。当两个正脉冲之间的时间间隔大于1.6秒时,看门狗会将WDO设置为低电平,这将使系统复位。两个模块的连接方法如图3-4所示。图3-3S位电路3.4时钟电路的设计。时钟电路用于为TMS320VC5402芯片提供时钟信号。它由一个内部振荡器和一个锁组成,可以通过晶体或外部时钟驱动器进行控制。通常有两种为DSP芯片提供时钟的方法:一种是使用来自外部时钟源的时钟信号。外部时钟信号直接添加到DSP芯片的X2 / CLKIN引脚,XI引脚悬空。

外部时钟源可以使用稳定频率的晶体振荡器,该振荡器易于使用且价格便宜,因此被广泛使用。另一种方法是使用DSP芯片内部的振荡器形成时钟电路,并在芯片的XI和X2 / CLKIN引脚之间插入一个晶体,以启动内部振荡器。 VCC GND锁相环PLL具有频率放大和时钟信号提取功能。硬件配置PLL只需设置DSP引脚的状态(CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3))即可选择时钟模式。根据PLL乘法因子的不同组合,0.25-15的31个乘法因子可以设计时钟电路如图3-5所示,时钟电路采用DSP内部振荡器方案,晶体振荡器为10MHz,启动电容为22。 pF。只能使用硬件PLL。DSP工作在2.5MHz-150MHz之间的31个频率点上。图3-4时钟电路3.5 JTAG仿真接口的设计当前流行的DSP都配备了标准JTAG(联合测试功能) Group)接口,主要用于在线仿真调试.5402提供片上JTAG接口,方便仿真调试。使用时,仅连接5402 TMS,TDI,TDO,TRST,TCK鸭脖app官网 ,EMUO,EMUI引脚即可成为标准14针插座可用于仿真器调试。当系统板和仿真器之间的链接电缆长度不超过6英寸(约15.24厘米)时,5402和JTAG接口的连接图如图3-6所示。显示。

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其中,EMU0和EMU1是模拟信号引脚。为了在仿真器和JTAG目标系统之间提供高质量的信号,用户必须提供正确的信号缓冲器。因此,必须将EMU0和EMU1连接至VCC,以提供小于10us的信号上升时间。当5402和仿真器之间的链接电缆的长度超过10英寸时,应将驱动器添加到数据传输线上。图3-5 JTAG接口的设计CUCMD2 CLKXID1 X2CLKIX BCLKR1BDR1 BFSR1 BCLKX1 BDXi 77 DSP CLKMD1 Cl 97 96 DSPCLKOUT 42 DSP BCLKR1 47 DSP BDR1 XTAL 44 DSP BFSR1 C2 49 DSP BCLKXl II eo DSP 35 BDXI GX GX DX GX GX仿真工作原理和测试步骤4.1仿真的DSP通过JTAG和U连接到仿真器,仿真器通过USB连接到计算机。计算机上的编译软件CCS2将程序下载到DSP,以通过仿真器运行。当使用JTAG协议调试程序时,CCS2还通过仿真器与DSP进行信息通信。例如鸭脖娱乐官网 ,CCS2通过JTAG接口将控制信号发送到DSP,以控制程序的运行,DSP还使用该接口对信号,操作结果或运行状态进行采样,并发送到CCS2进行显示以供观察和观察。调试。

DSP最小系统的测试步骤如下。系统连接。在进行DSP实验之前,必须首先连接仿真器,DSP最小系统板和计算机。电源重置。硬件安装完成后,在确认安装正确后,正确连接实验组件和电源,打开仿真器,然后启动计算机。此时,模拟框上的“红灯”应该亮起,否则DSP将运行CCS2程序。打开实验板电源,然后启动CCS。 CCS2正常启动,表明系统连接正常,否则仿真器连接,JTAG接口或CCS2相关设置有问题,断开电源,检查仿真器连接,JTAG接口连接或检查CCS2相关设置是否正确正确与否。成功运行程序后,在CCS2环境中编写,调试,编译,加载,使用观察窗口等。 4.2测试程序应用程序是可在硬件板上独立运行的源程序。为了便于描述,编写了一个简单的发光二极管(LED)闪烁测试程序。请参阅以CCS汇编语言编写的测试程序的附录。作为新科的学生,掌握DSP系统的设计技术非常重要。随着科学技术的发展,DSP 3G和各种电子产品领域占有重要地位,但在此之前,他们仅学习了相关的理论知识。对概念和设计思想没有彻底的了解。通过本主题的学习,我了解了DSP系统的设计和应用,并锻炼了独立电路设计的能力和实践能力。

该设计主要选择合适的DSP,电源模块,时钟电路,存储器电路来设计和构建最小的DSP系统,并在设计的硬件平台上进行卷积实验。实验结果表明,该设计可以更好地用于各种数字信号。通过此课程设计,我学到了很多东西,尤其是做好准备特别困难,这很难做到。接下来,这更加困难。幸运的是,我在课程设计过程中获得了许多Ml帮助。我了解了真正的最小数字信号处理系统的设计思想和外围电路的组成,这也使我们能够了解理论知识,而不是死记硬背。向震,我还学习了如何在茫茫人海中收集自己需要的东西,以及如何与他人交流以完成某件事。但是dsp应用系统设计论文,我也看到了自己的缺点,我的专业知识不是很强,缺乏分析问题的能力,并且我自己的知识储备不足,因此我不知道在设计课程时应该从哪里开始。所以从现在开始,我必须认真学习良好的专业知识和其他相关知识,以充实自己。张雄伟曹铁ey DSP芯片原理,开发与应用第二版[M]。电子工业出版社,2009.3.郑宏。周星DSP应用系统设计实例-•版[M]。北京航空航天大学出版社,2008.1 TMS320C54xDSP的结构,原理和应用(第二版)[M]。北京航空航天大学出版社,2007.8.王中勇。陈恩庆DSP原理与应用技术[M]。电子工业出版社,2009.10.;文件名:XF_Control.asm•mmregs .global main:-main stm#3000h,sp ssbx xf; LED calldelay rsbxxf; LED calldelay -mainnop nop; delay seconddelay:stm 270fh ,ar3 loop stm0f9h,ar4 loop2:banz Ioop2,* ar4- banz loopl,* ar3- ret nop nop .end

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