基于DSP的运动控制器的设计论文
基于DSP的运动控制器的设计论文
【摘要】本文设计了一种基于tms320lf2407a芯片运动控制器，完成系统的硬件电路设计，利用tms320lf2407a高速运算能力，完成实时数据的处理，并为后续复杂控制算法设计奠定基础。
【关键词】dsp；运动控制器；电源管理
0 前言
信息技术的快速发展带动了现代制造技术的进步，柔性化制造是现代制造技术的方向，希望制造系统能够根据外部情况进行动态调整，以适应外部环境的变化。相应的运动控制的要求也越来越高，而作为运动控制器核心器件的mcu，它的发展十分迅速，无论是运算速度，还是价格，都有了很大的发展，很多公司开发一大批性价比高的mcu，而且集成了大量针对不同应用的专用电路，来提高运算速度。综合上述的分析与论证，本文设计了一种基于ti公司的tms320lf2407a的的运动控制器。
1 系统方案设计
本设计采用pc机和dsp通过通信来实现系统的方案，选用ti公司的tms320lf2407a的dsp作为下位机的cpu，首先通过pc机对数据进行初步处理，然后把pc处理的数据通过dsp-pc通讯接口传给dsp，同时dsp读取光电编码器反馈的实时信号，再来计算实际位置与理论位置的偏差值，生成运动速度控制量，经过d/a转换后送给运动伺服放大器，然后控制伺服电机运动（系统的框图如图1所示）。
DSP课程设计总结报告
课程设计总结报告课程名称DSP控制器及其应用 设计题目万年历设计 业专电子信息工程 班级 姓名 学号
指导教师 报告成绩 信息工程学院 年六月十三日二〇一四 录目 言前 (3) 设计要求第一章4.....................................................................................基本要求1.14.....................................................................................
系统的组成和工作原理第二章5............................................................. 芯片的工作原理VC5509APGE2.1DSPTMS3205.............................. 液晶显示器的工作原理2.2LCD16026..............................................主电路图及程序流程图第三章.. (7) 主电路图3.17...................................................................................... 程序总流程图3.27.............................................................................. 程序分块流程图3.38..........................................................................软件程序设计第四章9.............................................................................
DSP应用论文
Ti公司DSP技术发展历程和现状及其应用实例分析 一、发展历程 1930 年，德州仪器 (TI) 成立,现在它已经发展成一家全球性的半导体公司，也是世界一流的实时数字处理解决方案的设计商和提供商。 TI于1982年推出了TMS系列第一代DSP产品，可使调制解调器在一秒内处理5,000,000条指令，这标志着实时信号处理技术的重大突破。从TMS系列的第一代产品TMS32010到今天的TMS320C2000/5000/6000产品系列，TI的DSP产品结构更加合理，速度更快，性能更优越，DSP系统的设计与开发环境也日趋完善：1988年TI推出了第一代应用于高性能3D绘图和视频会议系统的DSP产品； 1991年，TI突破了$5的价格壁垒，使DSP系列开始广泛应用于汽车（发动机控制、方向控制、防滑）和其它消费类产品； 1994年，TI的DSP技术又取得了一个重大突破，实现了每秒2亿次运算，即运算速度达到了原来DSP芯片的十倍； 此后，他们一直致力于将闪存（FLASH MEMORY）和DSP集成在同一芯片上，这一举措使得芯片在其速度被提高的同时，其价格进一步下跌。总之，随着技术的改进和产量的增大，DSP的成本与售价大幅下降，使其应用范围不断扩大，现已广泛使用于通用信号（数字滤波、FFT、生成波形等）和音频/视频信号处理、通信、控制、仪器、医学电子学、军事、计算机和消费类电子产品领域，蜂窝式电话是其中特别强大的一个市场。 二、发展现状 目前，广泛使用的TI的DSP有三个系列:C2000，C5000和C6000，C3X也有使用。需要提醒注意的是，同一系列中不同型号的DSP一般都具有相同的DSP 核，相同或兼容的汇编指令系统；而它们的差别仅在于片内存储器的大小，外设资源(如定时器、串口、并口等)的多少。不同系列的DSP它们的汇编指令系统不兼容，但汇编语言的语法非常相似。除了汇编语言外，TI还为每个系列都提供了优化c编译器，方便用户使用c(使用ANSI的标准c)语言进行开发，效率可以
DSP课程设计 (3)
深圳大学考试答题纸 (以论文、报告等形式考核专用) 二○一四～二○一五学年度第1 学期 课程编号 课程 名称 单片机/ARM /DSP技术实践 主讲 教师 评 分 学号姓名 专业年级 题 目： 基于DSP2812的课程设计
一、实验要求 由外接的信号发生器产生一正弦信号（电压范围：0~3V），通过DSP的AD功能对此正弦信号进行采集，通过DSP的SCI功能与PC机之间进行通信，把所采集的AD信号发送至PC机端，在超级终端上进行实时显示。 二、实验原理 2.1 ADC概述 ADC，即模/数转换器，将模拟量转换成数字量，提供给控制器使用。TMS320F2812片上有一个12位分辨率、具有流水线结构的模/数转换器，其机构框图如图1所示。其前端为2个8选1多路切换器和2路同时采样/保持器，构成16个模拟输入通道，模拟通道的切换由硬件自动控制，并将各模拟通道的转换结果顺序存入16个结果寄存器中。 图1 ADC机构框图 2.2 ADC模块特点 （1）带2个8选1多路切换器和双采样/保持器的12位的ADC，共有16个模拟输入通道； （2）模拟量输入范围：0.0V-3.0V；
（3）转换率：在25MHZ的ADC时钟下为80ns; (4)转换结果存储在16个结果存储器中； （5）转换结果=4095*（输入的模拟信号-ADCLO）/3； （6）多种A/D触发方式：软件启动、EVA和EVB； （7）灵活中断方式：可以在每次转换结束或每隔一次转换结束触发中断； 3．AD C转换步骤 （1）初始化DSP系统； （2）设置PIE中断矢量表； （3）初始化ADC模块； （4）将ADC中断的入口地址装入PIE中断矢量表中，开中断； （5）软件启动ADC转换； （6）等待ADC中断； （7）在ADC中断中读取ADC转换结果，软件启动下一次ADC中断。 三、实验实现 3.1硬件方案设计 本实验以TMS320F2812为核心控制部件，利用软件编程，通过ADC模块对试验箱上的信号发生器发出的正弦信号进行采集，由于试验箱上的信号发生器只能调节到2V，所以此次实验只针对2V的正弦信号，再通过串口线与PC机连接，将采集转换的数字信号传送到PC机端的串口助手，并还原成采集时的电压值。硬件框架图如图2所示。本次ADC采用SEED-DEC2812的AD接口的ADCINA6通道。 图2 硬件框架图
DSP技术与应用
课程结业论文 TM1300 DSP系统以太网通信接口的 设计 课程名称：DSP原理及应用 任课教师：许善祥 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气（2）班 学生姓名： 学号： 中国·大庆2015 年 5 月
DSP技术在计算机工程中的应用 基于DSP的MPEG4视频编码技术研究与实现 摘要 视频编码是多媒体通信中的核心技术，它不但关系到通信带宽，也关系到通信过程中的图像质量。随着多媒体技术在网络的广泛应用，视频编码技术更加显得重要。与之相适应，各种多媒体数据压缩编码标准也在不断地发展和完善。MPEG．4是现在最重要最有影响的多媒体数据编码国际标准之一。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多特点。ADI公司的Blacfin系列的DSP在图像处理方面有其出色的表现和较低的价格而获得关注。本文基于ADSP．BF561 DSP的特点，探讨了MPEG．4在BF561上的视频数据的实时编码的实现。本论文首先系统介绍了MPEG．4编码的特点以及选用BF561的原因，接着分析了MPEG．4的主要技术，并介绍了MPEG．4简单编码框架编码器的软件实现方案，给出了方案流程图，在VC++环境下用C语言实现了MPEG．4简单框架的视频压缩功能。其次，研究了核心算法DCT变换和运动估计的优化算法，通过分析运动向量的分布相关性，结合提前中止准则，提出了基于起点预测的改进菱形运动估计算法。另外根据BF561双核的特点，设计了一种基于宏块层并行算法。最后，本文从硬件平台特征出发，在存储器设置、DMA控制和代码等方面对编码方案进行优化。经本方案优化后，编码器的编码效果得到很大的提高，能够在BF561处理器上实现CIF格式30帧 ／秒的码率，达到预期的目标。 第一章绪论 1．1课题提出 21世纪的人类社会将是信息化社会，数字化后的信息，尤其是数字化后的视频信息具有海量数据性，它给信息的存储和传输造成很大的困难，己成为人类有效地获取和使用信息的瓶颈问题之一。1895年电影的诞生第一次将视频信号带给了人类社会，随着电视的发明和普及，视频信号走进了千家万户。数字技术的广泛应用，对视频信号的存储和传输带来了一次革命，但是从模拟转换到数字的原始视频信号的数据量是惊人的，单纯地靠提高存储容量或信道传输速率的做法是不切实际的，以传输未经处理的标准清晰度电视(SDTV，Standard Definition Television)的图像格式为例，704像素(水平)*480像素(垂直)，帧频60HZ／隔行扫描，其每秒的数据量是：704*480*30*1．5(4：2：0)=15206400Bytes。更不用说，现在流行的高清电视(HDTV，Hign Definition Television)，其数据量是标清的5倍多，这显然远远超出了目前Intemet通信信道的能
dsp课程设计实验报告
DSP 课程设计实验 一、语音信号的频谱分析： 要求首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。在MATLAB 中，可以利用函数fft 对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。 其程序为： >> [y,fs,bits]=wavread('I:\',[1024 5120]); >> sound(y,fs,bits); >> Y=fft(y,4096); >> subplot(221);plot(y);title('原始信号波形'); | >> subplot(212);plot(abs(Y));title('原始信号频谱'); 程序运行结果为： 二、设计数字滤波器和画出频率响应： 根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标： 低通滤波器性能指标，p f =1000Hz ，c f =1200Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 高通滤波器性能指标，c f =4800Hz ，p f =5000Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 带通滤波器性能指标，1p f =1200Hz ，2p f =3000Hz ，1c f =1000Hz ，2c f =3200Hz ，s A =100dB ， p A =1dB ；
】 要求学生首先用窗函数法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数firl 设计FIR滤波器；然后再用双线性变换法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数butte、cheby1和ellip设计IIR滤波器；最后，利用MATLAB中的函数freqz画出各种滤波器的频率响应，这里以低通滤波器为例来说明设计过程。 低通： 用窗函数法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; >> N=ceil(/*(wc-wp)/2))+1; >> beta=*; >> Win=Kaiser(N+1,beta); 、 >>b=firl(N,wc,Win); >>freqz(b,1,512,fs); 程序运行结果： 这里选用凯泽窗设计，滤波器的幅度和相位响应满足设计指标，但滤波器长度（N=708）太长，实现起来很困难，主要原因是滤波器指标太苛刻，因此，一般不用窗函数法设计这种类型的滤波器。 用双线性变换法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; 》 >> [n,wn]=ellipord(wp,wc,Ap,As); >> [b,a]=ellip(n,Ap,As,wn); >> freqz(b,a,512,fs); ^
DSP技术论文(精)
DSP技术引领数字生活 摘要：随着社会的发展和人们生活水平的日益提高，人们对生活的需求也在日渐增长，DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。市场的需求促进了技术的迅猛发展，越来越多的新产品出现在我们眼前，这一切都源于DSP 技术。 关键字：DSP 技术，数字电视，3G ，数字生活。 DSP 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP 是一门涉 及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。随着社会的发展和人们生活水平的日益提高，人们对生活的需求也在日渐增长，DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。市场的需求促进了技术的迅猛发展，越来越多的新产品出现在我们眼前，这一切都源于DSP 技术。 下面我来介绍一下DSP 芯片，DSP 芯片也称数字信号处理器，是一种特 别适合于进行数字信号处理运算的微处理器器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP 芯片一般具有如下主要特点：1. 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；2. 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；3. 片内具有快速RAM ，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；4. 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； 5.快速的中断处理和硬件I/O支持； 6. 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； 7. 可以并行执行多个操作； 8. 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
DSP课程设计报告
共享知识分享快乐 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 数据采集处理和控制系统设计 一课程设计要求 1.基本DSP硬件系统设计要求 ①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器，包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块； ②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可，重点考查电路模块方案设计与系统地址分配； ③设计方案以电路示意图为主，辅以必要的文字说明。 2.基本软件设计要求 ①看懂所给例程，画出例程输出波形示意图； ②修改例程程序，使之输出其它波形，如方波、三角波、锯齿波等均可； ③设计方案以程序实现为主，辅以必要的文字说明。 3.课程设计报告要求 ①硬件系统设计：设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图 ②软件系统设计：示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码（带程序注释） ③报告总结 二系统分析 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。主要功能如下： (1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存，会用CCS 软件显示采集的数据波形。 (2)对采集的数据进行如下算法分析： ①频谱分析：使用fft 算法计算信号的频率。 ②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。 ③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能，并且将结果在 LCD 上显示。 绘制出DSP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。 在 DSP 中采集信号，用CCS 软件显示采集的数据波形，以及对采集的数据进行算法分析。 三硬件设计 3.1 硬件总体结构
dsp课程设计实验报告总结
DSP课程设计总结（2013-2014学年第2学期） 题目： 专业班级：电子1103 学生姓名：万蒙 学号：11052304 指导教师： 设计成绩： 2014 年6 月
目录 一设计目的----------------------------------------------------------------------3 二系统分析----------------------------------------------------------------------3 三硬件设计 3.1 硬件总体结构-----------------------------------------------------------3 3.2 DSP模块设计-----------------------------------------------------------4 3.3 电源模块设计----------------------------------------------------------4 3.4 时钟模块设计----------------------------------------------------------5 3.5 存储器模块设计--------------------------------------------------------6 3.6 复位模块设计----------------------------------------------------------6 3.7 JTAG模块设计--------------------------------------------------------7 四软件设计 4.1 软件总体流程-----------------------------------------------------7 4.2 核心模块及实现代码---------------------------------------8 五课程设计总结-----------------------------------------------------14
dsp论文【浅谈DSP技术的应用和发展前景】(精)
电气工程及其自动化专业 dsfad adfadsf 浅谈DSP技术的应用和发展前景 adfasd adsfasdf 【摘要】数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。本文概述了数字 信号处理技术的发展过程，分析了DSP处理器在多个领域应用状况，介绍了DSP 的最新发展，对数字信号处 理技术的发展前景进行了展望。 【Abstract】:Digital signal processing (DSP) is the one who is widely used in many disciplines involved in many areas of emerging disciplines. This paper outlines the development of digital signal processing technology, processes, analyzes the DSP processor, application status in many areas, introduced the latest developments in DSP, digital signal processing technology for the future development prospects. 【关键词】信号数字信号处理信息技术 【Key words】Signal digital signal processing Information Technology 1 引言 自从数字信号处理器（Digital Signal Processor）问世以来，由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点，已在图形、图像处理，语音、语言处理，通用信号处理，测量分析，通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低，控制界已对此产生浓厚兴趣，已在不少场合得到成功应用。 2 DSP技术的发展历程 DSP的发展大致分为三个阶段： 在数字信号处理技术发展的初期（二十世纪50-60年代），人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为，世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年，日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片，从而被认为是第一块单片DSP器件。 随着大规模集成电路技术的发展，1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品，标志了实时数字信号处理领域的重大突破。Ti公司之后不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。Ti公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。
dsp课程设计报告(2)分析
华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power DSP课程设计 题目： FIR数字低通滤波器 学院信息工程学院 专业电子信息工程 姓名 学号 指导教师
摘要 (1) 一. 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计方法分析 (1) 二．FIR滤波器设计过程 (2) 2.1 FIR滤波器原理 (2) 2.2 FIR滤波器的实现方法 (3) 2.3 FIR滤波器的MATLAB实现 (4) 2.4 设计流程图 (6) 三．MATLAB和 CCS操作步骤及仿真结果 (7) 3.1 matlab中的.M文件的编写 (7) 3.2 工程文件的建立 (12) 3.3 仿真结果及分析 (12) 四．心得与总结 (12)
摘要 当前,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展,并被广泛应用于语音和图象处理、数字通信、谱分析、模式识别和自动控制等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一,几乎出现在所有的数字信号处理系统中。设计中通过MATLAB环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行DSP的设计和仿真验证，将设计的图形文件.mdl直接转换成C语言程序在CCS中运行。利用MATLAB 软件开发产品加速了开发周期，比直接在CCs中编程方便快捷了很多，对于任何复杂功能的DSP系统，只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的C语言程序设计。 一. 绪论 1.1设计背景 一个实际的应用系统中，由于设备或者是外界环境的原因，总存在各种干扰，使信号中混入噪声，譬如音频信号中高频成分的噪声使得音乐听起来刺耳，失去了原有悦耳的音质。为了提高信号质量，可以对信号进行滤波，从噪声中提取信号，即对一个具有噪声和信号的混合源进行采样，然后经过一个数字滤波器，滤除噪声，提取有用信号。DSP（数字信号处理器）与一般的微处理器相比有很大的区别，它所特有的系统结构、指令集合、数据流程方式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利，本文选用TMS320C54X作为DSP处理芯片，通过对其编程来实现FIR滤波器。对数字滤波器而言,从实现方法上,有FIR滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器之分。由于FIR滤波器只有零点,因此这一类系统不像IIR系统那样易取得比较好的通带与阻带衰减特性。但是FIR系统有自己突出的优点:①系统总是稳定的;②易实现线性相位;③允许设计多通带(阻带)滤波器。其中后两项是IIR系统不易实现的。 1.2设计方法分析 FIR滤波器的设计方法分析 数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应滤波(IIR)。FIR 滤波器是有限长单位冲激响应滤波器，在结构上是非递归型的，有限冲激响应滤波器(FIR)，具有以下的优点：（1）可以在幅度特性随意设计的同时，保证精确、严格的线性相位；（2）由于FIR滤波器的单位脉冲响应h（n）是有限长序列，因此F I R 滤波器没有不稳定的问题；（3）由于FIR 滤
基于DSP最小应用系统设计实现毕业论文
第一章绪论 1.1 本论文的背景 随着信息技术的飞速发展，数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科，而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能，这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。在近20年里，DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。 1.1.1 数字信号处理器的发展状况 DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器，是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上，专门完成各种实时数字信息处理的芯片。与单片机相比，DSP有着更适合数字信号处理的优点。芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，具有良好的并行特性，提供特殊的DSP指令，可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。 DSP发展历程大致分为三个阶段：70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。因此，直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP芯片TI的TMS32010。DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。进入80年代后期，随着数字信号处理技术应用围的扩大，要求提高处理速度，到1988年出现了浮点DSP，同时提供了高级语言的编译器，使运算速度进一步提高，其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。以DSP作为主要元件，再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片，加速了DSP解决方案的发展，同时产品价格降低，运算速度和集成度大幅提高[2]。 进入21世纪，现在DSP向着高速，高系统集成，高性能方向发展。当前的DSP 多数基于RISC(精简指令集计算机)结构，且进入了VLSI(超大规模集成电路)阶段。如TI公司的TMS320C80代表了新一代芯片集成技术，它将4个32位的DSP，1个32位RISC主处理器，1个传输控制器，2个视频控制器和50Kb SRAM集成在一个芯片上。这样的芯片通常称之为MVP(多媒体视频处理器)。它可支持各种图像规格和各种算法，功能相当强。而第六代TMSC6000系列则是目前速度最快，性能最高的DSP芯片，该系列芯片的发展蓝图中有高至5000MIPS，3G FLOPS的处理性能。
DSP原理与应用论文
DSP原理与应用论文 信息科学与工程学院 电子信息工程 姓名： 学号：
DSP 的发展及应用 一、DSP 数字信号处理器的发展 步入21世纪之后,社会进入数字化的时代,而数字信号处理器( digital signal processor)正是这场数字化革命的核心。从20世纪60年代数字信号处理理论的崛起, 到20世纪80年代世界上第一个单片可编程DSP芯片产生以来, 数字信号处理器的发展迅猛异常。 数字信号处理是利用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理。与模拟信号处理相比, 数字信号处理具有精确,灵活,抗干扰能力强,可靠性好和易于大规模集成等特点。DSP 系统以数字信号处理为基础,与模拟信号处理系统相比,其优点: a. 接口简单、方便。由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP系统相互连接时,在硬件接口上容易实现； b. 精度高,稳定性好。数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不引入其他噪声,因此有较高的信噪比。另外模拟系统的性能受元器件参数性能影响较大,而数字系统基本不变,因此数字系统更便于测试、调试及批量生产; c. 编程方便,容易实现复杂的算法。在DSP系统中,DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的信号处理功能; d. 集成方便。现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一芯片上。这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。 现代DSP芯片作为可编程超大规模集成(VLSI) 器件,通过可下载的软件或固件来实现数字信号处理功能。DSP芯片除具有普通微处理器的高速运算和控制功能外,还针对高数据传输速率,数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构,指令系统,和指令流程设计上做了较大改动。其结构特点有: 1. DSP 芯片普遍采用改进的哈佛结构,即数据总线和程序总线相互分离,这使得处理指令和数据可以同时进行,提高了处理效率；2 DSP 芯片大多采用流水线技术,即每条指令的执行划分为取指,译码,取数等若干步骤,由片内多个功能单元分别完成。这相当于多条指令并行执行,从而大大提高了运行速度。3. 片内有多条总线可以同时进行取指和取操作数动作,并且有辅助寄存器自动增减地址协助寻址。4. 配有独立的乘法器、加法器和特殊指令,适用于需要大量乘累加器操作的矩阵运算,FFT ,Viterbi译码和相关的专用信号处理运算。e. 大多数DSP 芯片一
DSP课程设计报告—刘雅琪
一、课程设计的目的和要求 1.1课程设计目的： 本课程是DSP技术类课程配套的课程设计，要求学生通过高级语言或汇编语言编程实现较复杂的功能。通过课程设计，使学生加深对DSP芯片 TMS320C54的结构、工作原理的理解，获得DSP应用技术的实际训练，掌握设计较复杂DSP系统的基本方法。 1.2课程设计要求 1、认真查阅资料 2、课程设计前认真预习 3、遵守课程设计时间安排 4、认真保质保量完成设计要求 5、认真书写报告 二、系统功能介绍及总体设计方案 2．1 功能介绍 随着信息技术和计算机技术的飞速发展, 数字信号处理技术在众多领域得到广泛应用。数字滤波器由于其精度高、稳定性好、使用灵活等优点, 广泛应用在各种数字信号处理领域。数字滤波器根据冲击响应函数的时域特性, 可以分为FIR （有限长冲激响应滤波器）和IIR（无限长冲激响应滤波器）。FIR滤波器与IIR 滤波器相比,具有严格的线性相位,幅度特性可任意等优点。而且, FIR 滤波器的单位抽样响应是有限长的, 故一定是稳定的, 他又可以用快速傅里叶变换（FFT）算法来实现过滤信号，可大大提高运算效率。 本课程设计的是一个等波纹FIR 低通滤波器，其具体参数为：采样频率 F s=1000Hz，通带频率F pass=150Hz截止频率F sg=250Hz，通带衰减A pass =0.5dB 阻带衰减A stop=80dB。 2．2 总体设计方案： 先进行Matlab 程序设计产生待滤波数据（借助设计工具FDATOOL 产生设计系数），将其导入CCS在CCS!进行仿真调试运行，得到了输入和输出的波形及
其频谱。 三、主要设计内容和步骤 3?1 FIR 数字滤波器的原理分析 3.1.1FIR 数字滤波器 数字滤波器原理一般具有如下差分方程 N A N -1 y(n) f a k X( n- k) 、b k y( n-k) k z 0 k =0 式中x(n)为输入序列，y(n)为输出序列，兔和b k 为滤波器系数，N 是滤波器阶 N J 数。当所有的b k 均为零，则有 y (n )八 时(n-k) ⑵ k=0 (2) 式是FIR 滤波器的差分方程，其一般形式为 N -1 y(n)「h k x( n-k) (3) k ￡ 对(3)式进行z 变换，整理后可得FIR 滤波器的传递函数 FIR 的直接型结构: x(n) ——B —— h(0) n "(2) ' b ——■—— 1 h(N ￡3) ?_m h(N ￡2) I ---- ■—1 ? ■ ” ￡ ■ 1 h(N ￡l) z ￡i z ￡i y(n) H(z) = 迩 2 X o -k h)k)z
DSP器件的特点及其应用论文
DSP器件的特点及其应用论文 摘要：本文简述了DSP器件的结构和特点，理性地评价了DSP器件的优缺点，以便于及时了解DSP的现状以及发展趋势，正确使用DSP芯片，使其能在数子化领域真正发挥出DSP的作用。 关键字：DSP；数字信号处理；数字信号处理器 0、引言 数字信号处理(Digital Signal Processing)和数字信号处理器(Digital Signal Processor)的简称都是DSP,然而其内涵却是不同的。数字信号处理侧重于理论、算法及软件实现，是衡量DSP器件运算速度的一个指标。数字信号处理器件(DSP)则发展迅速，种类繁多，但其大多有共同的结构和特点。 1、DSP产品简介 世界上第一颗DSP芯片是美国德州器(Ti)公司于1982年推出的第一代产品:TMS32010。经过十几年的发展，DSP器件在高速度、可编程、小型化、低功耗等方面都有了长足的发展,单片DSP芯片最快每秒可完成16亿次(1600MIPS,每秒1600兆次指令)的运算,生产DSP器件的公司也不断壮大[1]。目前，在生产通用DSP的厂家中，最有影响的公司有：AD公司、AT&T公司（现在的Lucent公司）、Motorola公司、TI公司（美国德州仪器公司）、NEC公司。 2、DSP器件的结构及其特点 2.1DSP器件的结构 DSP结合高速控制的灵活性与阵列处理器的数值运算能力，在实时数字信号处理中，以单片形式替代了专用超大规模集成电路和多片位式处理器。它在体系上用哈佛结构代替了通用微处理器的冯·诺依曼结构[2]。 所谓哈佛结构（Harvard）是指具有独立的数据存储空间和程序存储空间，可同时对数据和程序寻址，形成指令和数据并行，以提高速度。它是哈佛大学物理学家A·Harvard于1930年提出的。哈佛结构的缺陷是结构变得复杂。因此，虽然1946年诞生于宾夕法尼亚大学的第一台通用数字计算机ENIAC采用了这种结构，但ENIAC项目顾问冯·诺依曼还是提出了另一种结构。他认为程序和数据对
单片机及DSP课程设计报告
本科课程设计说明书 设计题目：TMS320VC30DSP开发板制作 学院：＿＿明德学院＿ 班级：＿＿电自11151 学号：112003110184 学生姓名：魏乾 指导教师：刘晓燕 2014年6月23日
贵州大学本科课程设计第 1 页 摘要 数字信号处理器(Digital Signal Processor；简称为DSP)是针对数字信号处理需要而设计的一种可编程的单片机，是现代电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。随着信息处理技术的飞速发展，数字信号处理器在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪器仪表、信息家电等高科技领域获得了越来越广泛的应用。 数字信号处理器由于运算速度快，具有可编程特性及接口灵活，使得它在许多电子信息产品的研制、开发与应用中，发挥着越来越重要的作用；采用DSP器件来实现数字信号处理系统更是成了当前的发展趋势。与此同时，如何以最短的开发周期，开发出能充分发挥DSP 潜能的高质量的应用软件，已经成了广大DSP工程技术人员共同关心的问题。据估计，在DSP应用系统的开发中，特别是对于比较复杂的或对时间要求十分严格的应用系统，绝大部分的开发时间用于软件的设计与调试。DSP软件的调试离不开DSP的开发工具，因此熟悉并掌握DSP的开发工具是开发出高质量DSP软件的必备条件。正是出于这种目的，本论文对美国德州仪器(简称T1)公司推出的新一代16位定点TMS320C3XDSP进行了介绍，该系列DSP是目前TI 公司推出性价比最高的第三代浮点数字信号处理器之一。
贵州大学本科课程设计第 2 页 数字信号处理器DSP以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点，在通信、雷达、声纳、语音信号处理、图象处理、高速控制和仪器设备等众多领域获得了广泛应用。在掌握开发和深入了解其结构的基础上制作了TMS320VC33 DSP开发板。开发板集成了TMS320VC33的存储器扩展，AD前向通道，后向通道（DA）的接口，RS232接口，并能通过USB仿真器下载程序脱机运行，并介绍了系统板上各部分电路原理和JTAG接口。 关键词：TMS320VC33 AD前向通道RS232接口JTAG接口 一、设计目的 为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。 1、通过本设计，使学生综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP 原理与应用》《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。 2、学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写
DSP课程设计报告
数据采集处理和控制系统设计 一课程设计要求 1.基本DSP硬件系统设计要求 ①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器，包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块； ②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可，重点考查电路模块方案设计与系统地址分配； ③设计方案以电路示意图为主，辅以必要的文字说明。 2.基本软件设计要求 ①看懂所给例程，画出例程输出波形示意图； ②修改例程程序，使之输出其它波形，如方波、三角波、锯齿波等均可； ③设计方案以程序实现为主，辅以必要的文字说明。 3.课程设计报告要求 ①硬件系统设计：设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图 ②软件系统设计：示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码（带程序注释） ③报告总结 二系统分析 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。主要功能如下： (1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存，会用CCS 软件显示采集的数据波形。 (2)对采集的数据进行如下算法分析： ①频谱分析：使用fft 算法计算信号的频率。 ②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。 ③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能，并且将结果在 LCD 上显示。 绘制出DSP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。 在 DSP 中采集信号，用CCS 软件显示采集的数据波形，以及对采集的数据进行算法分析。 三硬件设计 3.1 硬件总体结构
DSP技术在通信领域的应用及发展(精)
DSP 技 术 论 文 题目:DSP技术在通信领域的发展及应用学号: 09163 专业班级: 09通信1班 姓名: 日期: 2011.09.04 一:摘要 数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛DSP技术图解的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。 关键词 : 数字信号处理通信发展 1. summary Digital signal processing is a involves many subjects and widely used in many fields of emerging disciplines. Since the 1960 s, along with the computer and the rapid development of information technology, digital signal processing technology arises at the
historic get rapid development. In the past twenty years, digital signal processing has been in communication and other areas to be extremely extensive application of DSP technology diagram. Digital signal processing is using a computer or special treatment equipment, in digital form the signal collection, transform, filtering, valuations, enhance, compression, identification of treatment to get people with need signal types. Keywords: digital signal processing communication development 二:前言 现代社会对数据通信需求正向多样化、个人化方向发展。而无线数据通信作为向社会公众迅速、准确、安全、灵活、高效地提供数据交流的有力手段,其市场需求也日益迫切。正是在这种情况下,3G、4G通信才会不断地被推出,但是无论是3G 还是4G,未来通信都将离不开DSP技术(数字信号处理器,DSP作为一种功能强大的特种微处理器,主要应用在数据、语音、视像信号的高速数学运算和实时处理方面,可以说DSP将在未来通信领域中起着举足轻重的作用。 三:DSP技术在通信领域的发展及应用 为了确保未来的通信能在各种环境下自由高效地工作,这就要求组成未来通信的DSP要具有非常高的处理信号的运算速度,才能实现各种繁杂的计算、解压缩和编译码。而目前DSP按照功能的侧重点不一样,可以分为定点DSP 和浮点DSP,定点DSP以成本低见长,浮点DSP以速度快见长。如果单一地使用一种类型的DSP,未来通信的潜能就不能得到最大程度的发挥。为了能将定点与浮点的优势集于一身,突破DSP技术上的瓶颈,人们又推出了一种高级多重处理结构--VLIW结构,该结构可以在不提高时钟速度的情况下,实现很强的数字信号处理能力,而且它能同时具备定点DSP和浮点DSP所有的优点。为了能推出一系列更高档的新技术平台,人们又开始注重DSP的内核技术的开发,因为DSP的内核就相当于计 算机的CPU一样,被誉为DSP的心脏,大量的算法和操作都得通过它来完成,因此该内核结构的质量如何,将会直接影响整个DSP芯片的性能、功耗和成本。
DSP技术及课程设计实验报告二(精)
DSP技术及课程设计实验报告二(精)
东南大学自动化学院 实验报告 课程名称： D SP 原理及C 程序开发 第二次实验 实验名称：基于DSP 系统的实验——指示灯、拨码开关和定时器院（系）：自动化专业：自动化 姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员：实验时间：2012 年 4 月 18日 评定成绩：审阅教师： 第一部分实验：基于DSP 系统的实验——指示灯和拨码开关 一．实验目的 1. 了解ICETEK –F28335-A 评估板在TMS320F28335DSP 外部扩展存储空间上的扩展。 2. 了解ICETEK –F28335-A 评估板上指示灯和拨码开关扩展原理。 3. 学习在C 语言中使用扩展的控制寄存器的方法。 二．实验设备 计算机，ICETEK –F28335-A 实验箱（或ICETEK 仿真器+ICETEK–F28335-A 评估板+相关连线及电源）。 三．实验原理
1．TMS320F28335DSP 的存储器扩展接口 存储器扩展接口是DSP 扩展片外资源的主要接口，它提供了一组控制信号和地址、数据线，可以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。 -ICETEK –F28335-A 评估板在扩展接口上除了扩展了片外SRAM 外，还扩展了指示灯、DIP 开关和D/A 设备。具体扩展地址如下： 0x180004- 0x180005：D/A 转换控制寄存器 0x180001：板上DIP 开关控制寄存器 0x180000：板上指示灯控制寄存器 -与ICETEK –F28335-A 评估板连接的ICETEK-CTR 显示控制模块也使用扩展空间控制主要设备： 208000-208004h ：读-键盘扫描值，写-液晶控制寄存器 208002-208002h ：液晶辅助控制寄存器 208003-208004h ：液晶显示数据寄存器 2．指示灯与拨码开关扩展原理