DSP课程设计报告(优)

DSP课程设计报告

——多波形信号发生器

目录

一、实验目的 (2)

二、实验内容 (2)

三、实验原理 (3)

1.产生连续的波形的方法 (3)

1.1 查表法： (3)

1.2计算法： (3)

2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 (3)

四、程序设计 (4)

五、程序调试 (10)

1、编译过程 (10)

2、.cmd程序（5502.cmd）全文及其解释： (10)

3、程序运行结果（图形和数据显示）： (12)

六、硬件输出演示： (14)

七、实验感想与体会....................................................................................... 错误!未定义书签。

八、参考文献 (16)

一、实验目的

1.学习并掌握D/A转换器的初始化设置及其应用

2.学习并掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法，进而掌握任意信号波形(如三角波、锯齿波、矩形波等信号)产生的原理和算法。

3.比较产生信号的两种主要方法(查表法和计算法)的优缺点。

4.熟练使用软件CCS3.3对程序的完整调试过程。

二、实验内容

使用DSP产生300~16000Hz的正弦、方波、锯齿波和三角波信号，输出信号的幅度从0~1Vrms（有效值）。要求使用计算法，并且频率可变、幅度可变。

本实验要求用软件CCS3.3编程实现，并与硬件连接进行功能演示。

三、实验原理

1.产生连续的波形的方法

1.1 查表法：

把事先将需要输出的数据计算好，存储在DSP 中，然后依次输出就可以了。查表法的优点是速度快，可以产生频率较高的波形，而且不占用DSP 的计算时间；查表法的缺点在于需要占用DSP 的内部的存储空间，尤其对采样频率比较大的输出波形，这样，需要占用的内部的空间将更大，而DSP 内部的存储空间毕竟有所限制。这使得查表法的应用场合十分有限。

1.2计算法：

采用计算的方法依次计算数据而后输出，然后再计算而后输出。计算法的优缺点正好和查表法相反。即：其优点是不占用DSP 的存储空间，其缺点是占用DSP 的计算时间，使得执行程序的开销变大。本实验将用第二种方法即计算法产生一个正弦波信号，从DA 输出。由余弦信号的递推公式：

得知：如果需要产生连续的余弦信号，必须知道首先两个余弦值的大小，然后就可以利用上式计算出后面的数据，这就是下面编程依据的核心算法。

正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为：

=x sin +--+-+-+---)!

12()1(!9!7!5!31

219753n x x x x x x n n ,x ∀),(∞-∞∈ =x cos +-+-+-+-)!

2()1(!8!6!4!2128

642n x x x x x n n ,x ∀),(∞-∞∈. 如果要计算一个角度ⅹ的正弦和余弦值，可以取其前五项进行近似计算。

也可以用递推公式求正弦和余弦值：

θθθθ)2sin()1sin(cos 2sin ---•=n n n

θθθθ)2cos()1cos(cos 2cos ---•=n n n

利用递推公式计算正弦和余弦值需已知cos(x)、sin(n-1)x 、sin(n-2)x 和cos(n-2)x 的值。用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。 最终产生信号的频率为f0=fs/N ，其中N 为抽样点数。

2. TLV320AIC23B 的内部结构及工作原理

TLV320AIC23B 是TI 公司生产的高性能语音CODEC 芯片，16、20、24、32位串行A/D 、

D/A转换电路。

采样速率：可通过DSP编程来设置，范围8KHz~96KHz。

内含抗混叠滤波器和重构滤波器。

//AIC23波特率设置，CLKIN=CLKOUT=MCLK，采样率32KHz，时钟模式为普通模式，Uint16 Sample_Rate_Control[2] = {

Codec_SRC_REV,

SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6)

+SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0)

};

在AIC23中设置如下：

// AIC23的波特率设置,采样率为32k,CLKIN=CLKOUT=MCLK

// 时钟模式设为普通模式,基过采样率为250Fs

//96k 7

//48k 0

//32k 6

//8k 3

Uint16 Sample_Rate_Control[2] = {

Codec_SRC_REV,

SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6)+SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0)};

本报告中所有程序的采样频率波特率均为32000Hz

四、程序设计

我们的设计围绕要求展开，需要实现的基本功能为：

1.产生正弦、方波、三角波、锯齿波四种波形

2.波形幅度、频率可借助GEL的slider调整

通过对GEL的学习，我们发现其slider也可以实现选择波形，于是整个演示过程就不需要切换程序了。

主程序设计思路如下图：

代码：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

//#include "E2PROM_Function.h"

#include "CODEC.h"

#define Nx 360 //每周期抽取点数

#pragma DATA_SECTION(output1,"data_out1"); //存放sin数据,浮点型float output1[Nx];

#pragma DATA_SECTION(output2,"data_out2"); //存放sin数据,浮点型