dsp大作业
Dsp第一次大作业
Dsp 第一次大作业 谷晓琳 1〉 设计思路 电源选择：1． DSP 芯片电压：TMS320VC5416 芯片，I/O 接口使用的是 3.3V 电 压，而芯片内核逻辑采用的是 1.8V 电压。
采用 AMS1117-3.3V 线性芯片将 5V 转换为 3.3V 的电压，而采用 LM317 线性芯片将 3.3V 转换为 1.8V 的电压(考虑到老师先前说的功率问题，如果 直接由 12V 转换为 3.3V or 1.8V 功耗太大， 所以用最近的电压转 换)。
2． ADC 供电模块， 由于需要处理的信号是 1Mhz， 根据采样定理得 知其能够处理的速度必须>=2Mhz,所以选择了 ADS1602 芯片， 其供电电压为 5V，因此选用 LM2596 来提供 12V 转换为 5V 电 压。
20112318DSP 复位电路：由于 TM320VC5402 芯片可以采用软件复位，因此未用硬件电路来实现复位。
时钟产生电路：由于 TMS320VC5416 芯片的时钟是 10MHz， 因此利用DSP 芯片内部的震荡器构成时钟电路，在芯片的 X1 和 X2/CLKIN 引脚 之间接入一个晶体，用于启动内部振荡器。
外挂 Flash 电路：根据老师所给的 DSP 核心部分的设计参考图，选择 了 SST39VF400 芯片，其中 D0~D15 和 DP 的 D0~D15 相连，CE 和 PS 连 接，WE 和 DPS 的 R/W 连接，以为只选择了一个程序存储器，所以将OE 和 MSTRS 相连，当 PS=0；MSTRS=0 时，可对存储器进行读操作。
外挂 SRAM 电路：ICS64LV16 的存储容量是 64K*16，有 16 根地址线和 数据线，电源电压是 3.3V，与 TMS320VC5416 外设电压相同，所以不 需要进行电平转换，可以直接连接。
电路连接为：IO0~IO15 连接到 DSP_D0~DSP_D15;A0~A15 连接到 DSP_A0~DSP_A15;CE 与 DSP 的 DS 片 选信号相连，WE 与 DSP 的 R/W 相连，实现数据的读写出操作。
数字信号处理实验课大作业
DSP 实验课大作业设计一 实验目的 在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示（动目标显示（动目标显示（MTI MTI MTI）和动目标检测）和动目标检测）和动目标检测(MTD)(MTD)(MTD)，，并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。
上的结果进行误差仿真。
二 实验内容1. MATLAB 仿真仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率，用MATLAB 产生16个脉冲的LFM LFM，每个脉冲，每个脉冲有4个目标（静止，低速，高速），依次做：，依次做：1） 脉冲压缩；脉冲压缩；2） 相邻2脉冲做MTI MTI，产生，产生15个脉冲；个脉冲；3） 16个脉冲到齐后，做MTD MTD，输出，输出16个多普勒通道个多普勒通道4） 改变PRF 后，利用两次PRF 下不同的速度结果，求不模糊速度下不同的速度结果，求不模糊速度2. DSP 实现实现将MATLAB 产生的信号，在visual dsp 中做频域脉压、中做频域脉压、MTI MTI MTI、、MTD MTD，将，将MTI 和MTD 结果导入Matlab ，并将其结果与MATLAB 的结果作比较。
三 实验原理1.1. 频域脉冲压缩原理频域脉冲压缩原理一般通过匹配滤波实现脉冲压缩。
在接收机中设置一个与发射信号频率相匹配的压缩网络使经过调制的宽脉冲的发射信号（一般认为也是接受机输入端的回波信号）变成窄脉冲，使之得到良好的距离分辨力，这个过程就称为“脉冲压缩”。
而这个脉冲压缩网络实际上就是一个匹配滤波器网络。
络实际上就是一个匹配滤波器网络。
2.2. MTI 原理原理MTI MTI（（Moving Target Indication Indication）即动目标显示是利用运动目标带来的多普勒频）即动目标显示是利用运动目标带来的多普勒频移来消除静止杂波。
当雷达按照一定的周期辐射LFM 信号时，目标与雷达的距离不同会使得回波的相位有所不同。
DSP大作业(201111768)
2.1 基于 DSP 的转台控制系统功能分析
根据系统要求，DSP 运动控制系统的主体部分如图-6 所示。
RS232 串口单元 DSP TMS 320LF 2407 电源单元 电机 控制接口 上位机
驱动 模块
被控 电机
I/O 单元
光电 隔离 模块
光电 编码器
图-6 基于 DSP 的转台控制系统功能模块
2.3 步进电机运动控制系统及其运动控制器
步进电机控制系统主要由步进电机运动控制器、环行分配器、功率放大 器、步进电机组成如图-7 所示。
步 进 电 机 运 动 控 制 器
脉冲信号 方向信号 方式信号
环 形 分 配 器
步 进 电 机 驱 动 器
功 率 放 大 器
步进电机
图-7 步进电机控制系统结构图
（1）RS232 串口单元：通过串行通信接口（SCI）从上位 PC 机读取控制 指令，以及向上位 PC 机发送测角信号。 （2）电源单元：为步进电机驱动器以及光电编码器提供直流电源。 （3）I/O 单元：该模块主要采集光电编码器测角信号。 （4）电机控制接口：由该接口输出控制脉冲信号和方向信号给步进电机 驱动模块。
1 光电成像跟踪系统总体设计
实时光电成像跟踪系统的主要任务是从目标的图像序列中检测运动信 息，估计运动及参数并给出伺服机构控制算法，从而使光电成像跟踪系统准 确跟踪目标或目标特征的运动轨迹。
1.1 光电成像跟踪系统工作原理
光电成像跟踪系统通常是由探测系统及伺服机构联合组成的。探测系统 提供测量信息，伺服机构完成对目标的跟踪，结构如图-1 所示。
2 系统硬件设计
系统硬件平台是完成运动目标自动检测与跟踪的重要保证，通过对实验 场景的分析以及目标检测和跟踪算法的研究，根据性能要求和实验室设备条 件，本文设计研制了一套硬件平台：采用 DSP 实验系统作为转台控制系统主 要的硬件处理器；选定了用于获取图像的 CCD 摄像机、图像采集卡和二维精 密电控旋转台；以及转台步进电机驱动器、光电编码器、光电耦合器等；图 像输出设备采用了实验室里己有的显示器。本章将对本系统主要的硬件部分 的构成及功能做详细的介绍。
西工大DSP大作业
西工大DSRt作业实验1基于CCS的简单的定点DSF程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP勺寄存器AC0-AC3 AR0-AR7,PC, T0-T33、结合C5510的存储器空间分配，访问DSR的内部RAM4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法，最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算---Q格式（转）2008-09-03 15:47 DSP 芯片的定点运算1. 数据的溢出：1＞溢出分类：上溢（oveflow ）: 下溢（underflow ）2＞溢出的结果：Max MinMin Max un sig ned char 0 255 sig ned char -128 127 un sig nedint 0 65535 signed int -32768 32767上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。
例：signed int : 32767+1 = —32768 ; -32768-1 = 32767 unsigned char : 255+1 = 0; 0-1 = 2553＞为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。
当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。
2. 定点处理器对浮点数的处理：1＞定义变量为浮点型(float , double ),用C语言抹平定点处理器和浮点处理器2＞放大若干倍表示小数。
比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，3＞定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。
Q0 :小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15 小数点在第15位的后面，0~ 14位都是小数位。
西工大DSP大作业
实验1 基于CCS的简单的定点DSP程序一、实验要求1、自行安装CCS3.3版本，配置和运行CCS2、熟悉CCS开发环境，访问读写DSP的寄存器AC0-AC3，ARO-AR7, PC, T0-T33、结合C5510的存储器空间分配，访问DSP的内部RAM4、编写一个最简单的定点DSP程序，计算下面式子y=0.1*1.2+35*20+15*1.65、采用定点DSP进行计算，确定每个操作数的定点表示方法, 最后结果的定点表示方法，并验证结果6、对编写的程序进行编译、链接、运行、断点执行、单步抽并给出map映射文件二、实验原理DSP芯片的定点运算---Q格式(转) 2008-09-03 15:47 DSP芯片的定点运算1．数据的溢出：1>溢出分类：上溢（overflow）：下溢（underflow）2>溢出的结果：Max MinMin Max unsigned char 0 255 signed char -128 127 unsigned int 0 65535 signed int -32768 32767上溢在圆圈上按数据逆时针移动；下溢在圆圈上顺时钟移动。
例：signed int ：32767+1＝－32768；-32768-1＝32767unsigned char：255+1＝0；0-1＝2553>为了避免溢出的发生，一般在DSP中可以设置溢出保护功能。
当发生溢出时，自动将结果设置为最大值或最小值。
2．定点处理器对浮点数的处理：1>定义变量为浮点型（float，double），用C语言抹平定点处理器和浮点处理器的区2>放大若干倍表示小数。
比如要表示精度为0.01的变量，放大100倍去运算，运算3>定标法：Q格式：通过假定小数点位于哪一位的右侧，从而确定小数的精度。
Q0：小数点在第0位的后面，即我们一般采用的方法Q15小数点在第15位的后面，0～14位都是小数位。
哈工大DSP大作业
DSP-F2812的最小系统设计姓名学号班级时间一、设计目的：TMS320F2812DSP是TI公司一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP。
它整合了DSP和微控制器的最佳特性，集成了事件管理器，A/D转换模块、SCI通信接口、SPI外设接口、eCAN 总线通信模块、看门狗电路、通用数字I/O口、多通道缓冲串口、外部中断接口等多个功能模块，为功能复杂的控制系统设计提供了方便，同时由于其性价比高，越来越多地被应用于数字马达控制、工业自动化、电力转换系统、医疗器械及通信设备中。
通过本课程的学习，我对DSP的各个模块有了较为深入的了解，希望可以通过对最小系统的设计，进一步加深对DSP的学习，能在实践中运用DSP，提高自己的动手实践能力。
二、设计思路所谓最小系统就是由主控芯片加上一些电容、电阻等外围器件构成，其能够独立运行，实现最基本的功能。
为了验证DSP的最基本的功能，我设计了如下单元：有源电路的设计、复位电路及JATG下载口电路的设计、外扩RAM的设计、串口电路的设计、外扩A/D模块电路的设计。
三、详细设计步骤和原理1、电源电路的设计TMS320F2812工作时所要求的电压分为两部分：3.3V的Flash电压和1.8V的内核电压。
TMS320F2812对电源很敏感，所以在此推荐选择电压精度较高的电源芯片TPS767D318。
TPS767D318芯片输入电压为+5V，芯片起振，正常工作之后，能够产生3.3V和1.8V两种电压电压供DSP使用。
如下图所示：2、复位电路及JATG下载口电路的设计考虑到TPS767D301芯片自身能够产生复位信号，此复位信号可以直接供DSP芯片使用，所以不用为DSP设置专门的复位芯片。
在实际设计过程中，考虑到JATG下载口的抗干扰性，在与DSP 相连接的接口均需要采用上拉设计。
3、外扩RAM的设计TMS320F2812芯片内部具有18K*16位RAM空间。
当程序代码长度小于18K*16位时，该芯片内部的RAM空间就能够满足用户的需求。
DSP大作业报告
选课时间：___周二晚10、11、12实验报告课程名称: DSP与智能系统实验名称: _____DSP大作业指导老师: _______张珣姓名：_____学号：____班级：____专业：__实验日期：___一、实验要求以DSP芯片TMS320C54为例，设计一个完整的硬件电路，要求包括：1.电源电路；2.复位电路；3.振荡电路；4.JTAG电路；5.4X4矩阵按键；6.一个LED指示灯；7.外部8K RAM(地址：2000H – 3FFFH)；8.外部8K RAM(地址：4000H – 5FFFH)；9.8位ADC(6000H – 6003H)。
二、实验原理1.原理介绍1.1 中断概念中断响应过程：a．接受中断请求。
必须由软件中断（从程序代码）或硬件中断（从一个引脚或一个基于芯片的设备）提出请求去暂停当前主程序的执行；b．响应中断。
必须能够响应中断请求。
如果中断是可屏蔽的，则必须满足一定的条件，按照一定的顺序去执行。
而对于非可屏蔽中断和软件中断，会立即作出响应；c．准备执行中断服务程序并保存寄存器的值；d．执行中断服务子程序。
调用相应得中断服务程序ISR，进入预先规定的向量地址，并且执行已写好的ISR。
中断类别：可屏蔽中断：这些中断可以用软件加以屏蔽或解除屏蔽；不可屏蔽中断：这些中断不能够被屏蔽，将立即响应该类中断并转入相应的子程序去执行。
所有软件调用的中断都属于该类中断。
中断的优先级：如果多个中断被同时激发，将按照他们的中断优先级来提供服务。
中断优先级是芯片内部已定义好的，不可修改。
1.2模数控制模数模块介绍：ADC模块有16个通道，可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A和 B服务。
两个独立的8通道模块可以级连组成16通道模块。
虽然有多个输入通道和两个序列器，但在ADC内部只有一个转换器，同一时刻只有1路ad进行转换数据。
模数转换的程序控制：模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。
西电DSP大作业报告
DSP实验课程序设计报告学院：电子工程学院学号：1202121013：海霞指导教师：苏涛DSP 实验课大作业设计一 实验目的在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示（MTI ）和动目标检测(MTD)，并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。
二 实验容2.1 MATLAB 仿真设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率，用MATLAB 产生16个脉冲的LFM ，每个脉冲有4个目标（静止，低速，高速），依次做2.1.1 脉压2.1.2 相邻2脉冲做MTI ，产生15个脉冲2.1.3 16个脉冲到齐后，做MTD ，输出16个多普勒通道 2.2 DSP 实现将MATLAB 产生的信号，在visual dsp 中做脉压，MTI 、MTD ，并将结果与MATLAB 作比较。
三 实验原理3.1 线性调频线性调频脉冲压缩体制的发射信号其载频在脉冲宽度按线性规律变化即用对载频进行调制(线性调频)的方法展宽发射信号的频谱，在大时宽的前提下扩展了信号的带宽。
若线性调频信号中心频率为0f ，脉宽为τ，带宽为B ，幅度为A ，μ为调频斜率，则其表达式如下：]212cos[)()(20t t f t rect A t x μπτ+••=；)(为矩形函数rect在相参雷达中，线性调频信号可以用复数形式表示，即)]212(exp[)()(20t t f j t rect A t x μπτ+••=在脉冲宽度，信号的角频率由220μτπ-f 变化到220μτπ+f 。
3.2 脉冲压缩原理脉冲雷达信号发射时，脉冲宽度τ决定着雷达的发射能量，发射能量越大，作用距离越远；在传统的脉冲雷达信号中，脉冲宽度同时还决定着信号的频率宽度B ，即带宽与时宽是一种近似倒数的关系。
脉冲越宽，频域带宽越窄，距离分辨率越低。
脉冲压缩的主要目的是为了解决信号的作用距离和信号的距离分辨率之间的矛盾。
为了提高信号的作用距离，我们就需要提高信号的发射功率，因此，必须提高发射信号的脉冲宽度，而为了提高信号的距离分辨率，又要求降低信号的脉冲宽度。
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一、简答题：（要求：手写，须写出各题必要的知识点，本大题共30分，每小题5分。
）
1、可编程DSP芯片有那九大特点？
2、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段,每个阶段执行什么任务，完成一条指令需要那些操作周期？
3、DSP系统硬件设计过程都有那些步骤？
4、TMS320C54x的数据寻址方式各有什么特点，应该应用在什么场合场所？
5、链接器能完成什么工作？链接器命令文件中，MEMORY命令和SECTION命令的任务是什么？
6、什么是“自举”？
二、分析题：（要求：手写，结果需要有一定的分析计算过程，本大题共55分，每小题5分。
）
1、已知：（80H）= 20H，（81H）= 30H。
LD #0, DP
LD 80H, 16，B
ADD 81H, B
运行以上程序后，DP、B分别等于多少？
2、回答标准串行口数据的发送和接收过程。
3、已知：A = FFFD876624, T = 0000,则运行EXP A指令后，A和T各为多少？
4、已知：B = 420D0D0D0D, T = FFF9,则运行NORM B指令后，B和T各为多少？
5、在不含循环的程序中，RPTZ ＃9语句和其前一句、后一句以及后第二句各运行几次？
6、说明语句： STM #0080H, IMR的功能？
7、已知中断向量TINT = 014H，中断向量地址指针IPTR = 0111H,求中断向量地址是多少？
8、已知(30H)=50H，AR2=40H，AR3=60H，AR4＝80H
MVKD 30H, *AR2
MVDD *AR2, *AR3
MVDM *AR3, *AR4
运行以上程序后，(30H)，（40H）、*AR3，AR4的值分别是多少？
9、在堆栈操作中，PC当前地址为4020h，SP当前地址为0013h，运行PSHM AR7后，PC和SP的值分别是多少？
10、请仔细分析下列程序代码，并说明每句程序代码的作用。
sample.out
-m sample.map
-stack 100
sample.obj meminit.obj
-l rts.lib
MEMORY
{
PAGE 0: VECT: origin = 0xff80, length 0x80
PAGE 0: PROG: origin = 0x2000, length 0x400
PAGE 1: DATA: origin = 0x800, length 0x400
}
SECTIONS
{
.vectors : {} >PROG PAGE 0
.text : {} >PROG PAGE 0
.data : {} >PROG PAGE 0
.cinit : {} >PROG PAGE 0
.bss : {} >DATA PAGE 1
}
11、试画出下列程序的流水线操作简图。
STM #1k, AR1
LD *AR1, B
三、程序设计题：（要求：程序代码需有注释说明，本题共15分，每小题10分。
）
1、编写汇编语言程序片段，完成公式5
1i i i y b x ==
∑的计算，其中所有数据均为小数，且具体如下： b 1=0.3 b 2=0.2 b 3=-0.4 b 4=0.1 b 5=0.3 x 1=0.6 x 2=0.5 x 3=-0.1 x 4=-0.2
x 5=-0.8
2、设计一FIR滤波器，其中：滤波器通带带宽为10Hz，上下两个通带截止频率分别为10Hz
和20Hz，采样频率为100Hz，采用FIR窗函数设计法，选择Kaiser窗，阶数指定为38阶。
利用图1所示的MATLAB软件中Filter Design下的Filter Design& Analysis Tool工具，可以获得如图2所示的滤波器系数，该滤波器系数用C语言数组形式可表示为：
coefficient={-0.000896994290696， 0.001248746631882， 0.007070735236406，
0.009180571739749， 0， -0.014576725677090，-0.017987013067010，-0.005189936475222，0.006300913248271，0，-0.009200436084654， 0.011132077961690，0.057395430875520，0.070652843106470，0， -0.114921010955400，-0.157567155631700， -0.056911481739120，
0.115178418502200，0.2，0.115178418502200， -0.056911481739120，
-0.157567155631700， -0.114921010955400，0， 0.070652843106470，
0.057395430875520， 0.011132077961690， -0.009200436084654，0，0.006300913248271，-0.005189936475222，-0.017987013067010， -0.014576725677090，0， 0.009180571739749，0.007070735236406， 0.001248746631882，-0.000896994290696}；
请以MATLAB软件设计的FIR滤波系数为基础，以函数形式编写TMS320VC5416处理器FIR带通滤波器C语言实现程序。