(完整版)基于DSP最小应用系统设计实现本科毕业设计
基于DSP的信号采集最小系统的设计
译源程序 ，并且提供了丰富的输入输出库 函数和信号处理 的库 函数 ，极大地方便 了整个系统的开发过程 。具体的信 号采集程序流程图如图７ 所示 ，设计思路是首先初始化系
统 ，包 括各 种寄 存 器 ，中断 向量 以及 中断 向量 表 ，Ａ Ｄ Ｃ 模
实现上电复位和手动复位两种功能。
块 ，然后使能中断完成Ａ ／ Ｄ 转换，最后将转换结果存储在 １ ６ 位寄存器中。 初始化系统控制寄存器部分程序：
ＥＡ Ｌ ＬＯＷ ：
Ｓ ｙ ｓ Ｃ ｔ ｒ ｌ Ｒ ｅ ｇ ｓ ． ＷＤ Ｃ Ｒ ＝０ ｘ ０ ０ ６ ８ ； 门狗
Ｓ ｙｓ Ｃｔ ｒ ｌ Ｒｅ ｇ ｓ ． ＨＩ Ｓ ＰＣＰ． ａ ｌ ｌ＝ Ｏ ｘＯ ０ ０ １ ；
／ ／ 关 闭看
Ｓ ｙ ｓ Ｃ ｔ ｒ ｌ Ｒ ｅ ｇ ｓ ． Ｌ Ｏ Ｓ Ｐ Ｃ Ｐ ． ａ ｌ ｌ＝０ ｘ ０ ０ ０ ２ ； ／ ／ 高低速外设 时钟分频寄存器设置
’ ’
潞
车 ： 母 ：
图２ 电源模块 电路
ｌ
２ 。 ２ Ａ／ Ｄ保 护电路
Ａ ＤＣ 模 块 模拟 电压输 入 范 围为 ０ ～ ３ Ｖ，在 实 际采 样信
号时 ，并不能保证所采集的信号在输入范 围内，在该范围 以外的信号输入时可能会损坏Ａ／ Ｄ 端 口，从而对应的采样 端 口不能正常工作 。该保护电路的设计 目的在于将模拟输
文利 用Ｄ Ｓ Ｐ 的内部振 荡器 ，即在两个管脚之 间连接一个 晶体 ，使能内部振 荡 ，如图４ 所示。两脚之间晶振 的频率 ３ ０ ＭＨ ｚ ，晶体具有３ ０ — １ ５ ０ ｆ ￣ ，最大功耗不超过 １ Ｍｗ，满足 时钟频率精确 、稳定的需求。
２ ． ４ 复 位 电路 Ｆ ２ ８ １ ２ 的 复 位 引脚 为 处 理 器提 供 硬 件 初始 化 的 方 法 ， 属于不可屏蔽的外部中断 ，如图５ 所示 。Ｒｅ 复位 电路能够
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基于DSP的最小应用系统设计实现摘要语音信号处理就是研究如何能更加有效地产生、传输和获取语音信息的学科。
本论文首先介绍了语音信号处理的发展概况及国内外研究现状，并对未来发展做了展望，分析了语音特征参数的物理意义以及如何对其进行提取。
在硬件部分本文主要围绕TMS320VC5402为核心，给出一个语音处理系统的设计方案。
首先对DSP系统的组成简要说明了一下，然后给出了设计的基本框架，接下来分别就音频转换模块、电源电压转换模块等主要部分做了详细说明，最后对其它附属电路简要介绍。
在设计中应用到了数字信号处理器(DSP)技术。
在软件部分本文首先对TI公司的DSP开发工具CCS作了介绍，接着对DSP软件开发流程进行了简要的叙述，然后就详细的分别对DSP的初始化、音频采集、TMS320VC5402的并行引导装载程序进行了分析与设计。
本文所涉及内容属于一个语音识别系统的一部分，在研究过程中对于语音处理的发展与研究现状进行了深入了解，对于TMS320VC5402芯片的性能参数以及软硬件相关知识掌握较详细，熟悉了DSP系统的设计与开发流程。
关键词：语音信号处理;特征参数;数字信号处理器;ISD4004;SPIAbstractSpeech signal processing is a subject to study how to produce，transmit and obtain speech information effectively．The thesis starts with a literature review about the development of speech signal processing and provides an expectation for the future．Next．an analysis is carried out on production mechanism of speech signal，setting up a simple and feasible mathematic model to analyze the physical significance of speech characteristic parameter and how to determine it．From the aspect of its hardware，a designing project of the speech processing system is established on the basis of TMS320VC5402．The project first gives a brief introduction about the composition of DSP system and then displays its basic framework．Next ,all elaboration is provided for the parts like selection of chip，module of audio frequency switch，extended memorizer, UART data communication and power voltage switch．The technology of DSP is applied in the designing process．From the aspect of software．the thesis starts with an introduction about CCS．and then about DSP software developing flow．At last，a detailed elaboration is given respectively to the designing and analysis of initialization of DSP collection of audio frequency and parallel boot load procedure of TMS320VC5402 The study in the thesis touches upon a part of a speech identification system．A profound exploration has been conducted on the areas like development and research statement of speech processing，capability parameter of TMS320VC5402 chip, knowledge about software and hardware，as well as the designing and developing flow of DSP system．Key words：speech signal processing，characteristic parameter, Digital signal processor, information storage devices 4004 (ISD4004),Serial Peripheral Interface(SPI目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 第1章绪论. (1)1.1引言 (1)1.2系统设计的意义 (2)1.3 系统设计的目的 (2)1.4 系统采用的实现方法 (3)第2章 DSP控制技术和开发环境介绍 (4)2.1 DSP核心芯片TMS320C5402引脚的介绍 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2TMS320C5402主要性能参数 (4)2.1.3TMS320C5402引脚功能说明 (4)2.2 CCS开发环境和建立工程 (7)2.2.1 CCS简介 (7)2.2.2 CCS的组成 (7)2.2.3 CCS的主要功能 (8)2.3 ISD4004 介绍 (9)2.3.1 性能简述和引脚图 (9)2.3.2 引脚描述 (9)2.4 SPI（串行外设接口） (11)2.4.1协议介绍 (11)2.4.2 信息管理 (11)2.4.3 ISD4004与DSP的SPI时序配合 (13)2.4.4ISD4004语音芯片的内部信息寻址机制 (14)第三章系统硬件设计 (15)3.1系统硬件总体框图 (15)3.2硬件电路图 (15)3.4 PCB设计 (18)第四章系统软件设计 (19)4.1程序流程图 (19)4.2系统关键程序设计 (20)4.2.1 TMS320VC5402 McBSP初始化程序 (20)4.2.2ISD4004录音子程序 (21)4.2.3 ISD4004放音子程序 (24)第五章系统测试 (26)5.1 测试内容 (26)第六章总结 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录一系统硬件PCB 3D视图 (30)附录二软件设计主程序 (31)致谢 (35)第1章绪论1.1引言语音，作为一种典型的非平稳随机信号，是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段，在人类文明和社会进步中起着重要的作用。
DSP课程设计报告-基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计
信息工程系D S P课程设计报告书题目: 基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2010年6月24 日信息工程系课程设计任务书年月日介绍了基于DSP (数字信号处理)的最小应用系统的整体设计过程。
系统采用TMS320VC5402作为主控芯片;ADC0809完成数据的采样及A/D转换,通过TMS320VC5402处理后,由DAC0832完成D/A转换并输出;外部存储器采用通用EPROM, TMS320VC5402采用8位并行EPROM引导方式;并加入了标准的14针JTAG接口,便于系统的调试与仿真。
关键词:DSP(数字信号处理) , JTAG, 并行引导, 引导表AbstractThis paper introduces the overall design of minimum application system for digital signal processing. The system employs TMS320VC5402 asmain control chip, ADC0809 samples the analog signals and converts them to digital signals, then after processing of TMS320VC5402, DAC0832 converts the digital signals to analog ones and finallyoutputs. The system uses general EPROM for the external storage. Besides,the system incorporates a standard 14 pin JTAG interface to debug and simulate.Keywords: DSP, JTAG, parallel boot, boot table0引言 (8)1TMS320VC5402简介 (9)2系统硬件设计 (10)2. 1电平转换 (10)2. 2电源控制电路 (10)2. 3复位电路 (11)2. 4时钟电路 (11)2. 5译码电路 (12)2. 6输入接口电路 (12)2. 7输出接口电路 (12)2. 8存储器扩展电路 (12)2. 9JTAG仿真接口电路 (13)3系统软件设计 (14)3. 1引导程序 (14)3. 2用户程序 (15)4总结 (17)参考文献 (18)0引言在仪器仪表迅速发展的同时，计算机和网络技术也在迅速发展，PC机已经从高速增长进入到平稳发展时期，单纯由PC机带领电子产业蒸蒸日上的时代己经成为历史，嵌入式系统的出现和广泛应用，使计算机和网络进入了后PC时代。
毕业设计基于DSP的语音信号处理系统设计
毕业设计 [论文]题目：基于DSP的语音信号处理设计系别：电气与电子工程系专业：电子信息工程******学号：*****8151指导教师：***河南城建学院2010年5月23日摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
数字信号处理（Digita lSign alPro cessi ng，简称DSP）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。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。
信号处理是M a tlab重要应用的领域之一。
本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用G UI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。
关键字：Matlab，语音信号，傅里叶变换，信号处理AbstractSpeech signal proces singis to studythe use of digita l signal proces singtechno logyand knowle dge of the voicesignal voiceproces singof the emergi ng discip lineis the fastes t growin g areasof inform ation scienc e one of the core techno logy. Transm issio n of inform ation throug h the voiceof humani ty's most import ant, most effect ive, most popula r and most conven ientform of exchan ge of inform ation..Digita l signal proces sing(Digita lSign alPro cessi ng, DSP) is the use of comput er or specia l proces singequipm ent, to digita l form of signal acquis ition, transf ormat ion, filter ing, estima tion, enhanc ement, compre ssion, recogn ition proces sing,in orderto get the needsof the people of the signal form.Matlab langua ge is a data analys is and proces singfuncti ons are very powerf ul comput er applic ation softwa re, soundfileswhichcan be transf ormed into discre te data files, then use its powerf ul abilit y to proces s the data matrix operat ions, such as digita l filter ing, Fourie r transf orm, when domain and freque ncy domain analys is, soundplayba ck and a variet y of map render ing, and so on. Its signal proces singand analys is toolki t for voicesignal analys is provid es a very rich featur e functi on, use of thesefuncti ons can be quickand conven ientfeatur es comple te voicesignal proces singand analys is and visual izati on of signal s, makescomput er intera ction more conven ient. Matlab Signal Proces singis one of the import ant areasof applic ation.The design of voice-proces singsoftwa re for most of the conten t are numero us, easy to maneuv er and so on, usingMATLAB7.0 compre hensi ve use GUI interf ace design, variou s functi on callsto voicesignal s such as freque ncy, amplit ude, Fourie r transf orm and filter ing, the progra m interf ace concis e, simple, has some signif icanc e in practi ce.Keywor ds: Matlab， VoiceSignal，Fourie r transf orm，Signal Proces sin1 绪论1.1课题的背景与意义通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。
DSP最小系统课程设计
DSP原理应用课程设计（最小系统设计）班级：电信062学号：04姓名：指导老师：一.设计任务作为目前电子技术和IT领域中的一门基本工程理论与核心技术，DSP理论和技术既有较为完整的理论体系，又以最快的速度形成自己的产业。
实际上，数字信号处理是紧紧围绕着理论、实现及应用三方面迅速发展起来的，它以众多的学科为理论基础，其成果又渗透到众多学科，成为理论与实践并重、在高新技术领域中占有重要地位的新兴学科。
“DSP原理与应用”课程设计的目的是使同学们基本上掌握DSP的特点和开发应用技巧, 通过具体的电路设计和调试，领会DSP系统的设计要领。
培养将DSP应用到工程实践的能力。
通过对对最小系统的设计，首先熟悉DSP综合实验箱的硬件资源和CCS编译环境，针对实验箱的硬件模块编制应用程序在实验箱上进行调试；进行具有实际应用功能的综合设计，包括硬件设计和相应的应用软件的设计，通过电路的设计、调试，进一步掌握DSP硬件开发技能，强化理论知识的实际工程应用。
基本要求是进行各功能模块的实验，进一步要求是利用实验箱所提供的各种资源完成设计性和综合性实验。
二.总体方案我们设计的最小系统主要包括TMS320LF2407A、RAM、电源芯片复位电路、时钟输入电路、JTAG仿真接口等。
我们从原理图设计开始，独立完成了PCB 的绘制，并编写了验证程序。
三.硬件电路总体硬件的设计四.、1．时钟电路上的设计在进行时钟电路设计时，需要考虑以下问题。
（1）频率。
即系统工作的时钟频率。
（2）信号电平。
是5V还是3V，是TTL 还是CMOS电平等。
（3）时钟的沿特性。
上升沿和下降沿的时间。
（4）驱动能力。
考虑整个系统中的需要的时钟器件数目。
（5）采用有源晶振还是无源晶体。
有源晶振驱动能力比较强，频率范围很宽，在1Hz~400MHz之间。
使用无源晶体的优点是价格便宜，但是它的驱动能力较差，一般不能提供多个元件共享，而且它可以提供的频率范围也比较小（一般在20kHz—60MHz）我们设计的外部振荡器方式上网时钟电路图，如下：画图249此处外部有源晶体振荡器时钟频率为10MHz，且为低电压型号（供电电源为3.3V），因此，其时钟输出端可以直接与dsp的时钟输入端XTAL1相连。
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。
dsp毕业设计
dsp毕业设计我的DSP毕业设计是设计一个基于数字信号处理（DSP）技术的音频降噪系统。
首先，我选择了一个用于测试和实现的音频信号。
我选择了一个包含白噪声和语音信号的音频文件。
白噪声是一种包含各种频率的噪声，而语音信号是包含人类声音的信号。
这个音频文件可以模拟实际环境下的噪声情况。
为了降低噪声，我首先将音频文件输入到DSP系统中。
然后，我使用数字滤波器来滤除噪声。
我选择了一个常见的降噪算法，如Least Mean Square (LMS) 算法。
该算法可以根据输入信号的统计特性来自适应地估计和抵消噪声。
我在DSP系统中实现了一个实时滤波器，它可以将输入音频信号通过数字滤波器进行处理，并输出降噪后的信号。
为了提高系统的性能，我还实现了一个自适应滤波器，它可以根据环境中的噪声变化来调整滤波器的参数。
在设计过程中，我遇到了一些挑战。
首先，我需要选择适当的滤波器设计方法和参数。
我进行了一些研究，并使用MATLAB进行了模拟和优化。
其次，我需要实现一个实时的数字滤波器，并确保它可以处理连续的音频数据流。
为了解决这个问题，我使用了硬件加速器和高效的算法设计。
经过测试和调试，我成功地实现了这个音频降噪系统。
在测试中，我输入了不同噪声水平和语音信号的音频文件，并比较了降噪前后的音频质量。
结果显示，我的系统可以有效地降低噪声，并提高音频的清晰度和可听性。
总的来说，我的DSP毕业设计是一个基于数字信号处理技术的音频降噪系统。
通过使用数字滤波器和自适应滤波器，我成功地实现了一个可以降低噪声的实时音频处理系统。
我很满意我的设计成果，并对将来在该领域的研究和应用充满了希望。
DSP课程设计(基于TMS320F2812的DSP最小系统设计)
物理与信息工程学院DSP技术及应用课程设计报告课题名称：基于TMS320F2812的DSP最小系统设计班级：学号：学生姓名：指导教师：一、系统结构一个典型的DSP 最小系统如图1所示,包括DSP 芯片、电源电路、复位电路、时钟电路及JT AG接口电路。
考虑到与PC 通信的需要, 最小系统一般还需增添串口通信电路。
图1 系统框图二、系统硬件设计（1）电源及复位电路设计DSP 系统一般都采用多电源系统, 电源及复位电路的设计对于系统性能有重要影响。
TMS320F2812是一个较低功耗芯片,核电压为1. 8V, IO电压为3. 3V。
这里采用TI公司的TPS767D318电源芯片。
该芯片属于线性降压型DC/ DC 变换芯片,可以由5V 电源同时产生两种不同的电压( 3. 3V、1. 8V 或2. 5V ) , 其最大输出电流为1000mA, 可以同时满足一片DSP 芯片和少量外围电路的供电需要, 如图2 所示。
该芯片自带电源监控及复位管理功能, 可以方便地实现电源及复位电路设计。
复位电路原理图如图3 所示。
图2 电源电路原理图图3 复位电路原理图（2）时钟电路设计TMS320F2812DSP的时钟可以有两种连接方式, 即外部振荡器方式和谐振器方式。
如果使用内部振荡器, 则必须在X1/ XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。
如果采用外部时钟, 可将输入时钟信号直接连到X1/ CLKIN 引脚上, X2 悬空。
这里采用的是外部有源时钟方式, 直接选择一个3. 3V 供电的30MHz 有源晶振实现。
系统工作是通过编程选择5 倍频的PLL 功能, 可实现F2812 的最高工作频率( 150MHz)。
晶振电路如图4 所示。
图4 晶振电路（3）DSP与JT AG接口设计DSP 仿真器通过DSP 芯片上提供的扫描仿真引脚实现仿真功能, 扫描仿真消除了传统电路仿真存在的电缆过长会引起的信号失真及仿真插头的可靠性差等问题。
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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。
芯片内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范围的扩大，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，其应用范围逐步扩大到通信、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。
而按照CMOS的发展趋势，DSP的运算速度提高到1000MIPS是完全有可能的。
TI公司将常用的DSP芯片归纳为三大系列，即TMS320C2000系列(TMS320C2xC2xx)，TMS320C5000系列(TMS320C5xC54x54xxC55x)，TMS320C6000系列(TMS320C62x67x)。
其中C54xx以其低廉的价格，低功耗和高性能等特点被广泛应用到通信和个人消费电子领域。
而以C54xx系列内核为基础的新一代DSP器件TMS320C5402不仅继承了上述优点，而且存储器被组织进三个独立的可选择的空间：程序存储空间、数据存储空间和IO空间。
大小都是64K，总共是192K大小。
包括随机存储器(RAM)和只读存储器(RAM)。
其中，5402所采用的RAM是双存取访问RAM(DARAM)。
片上双存取访问RAM(DARAM)被组织在一些块上，因为每个DARAM块能够在每个机器周期中被访问两次，结合并行的体系结构，使得5402得以在一个指定的周期内完成四个并发的存储器操作：一个取指令操作、两个数据读操作和一个数据写操作。
DARAM总是被映射到数据存储空间上，也可被映射进程序存储空间用于保存程序代码。
5402的26个CPU 寄存器和片上外设寄存器被映射在数据存储空间[2]。
所以，TMS320C5402是54系列芯片的典型代表，也是目前国内DSP教材上介绍最多的芯片。
1.1.2 数字信号处理的实现方法数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了其应用的发展。
反过来，数字信号处理的应用又促进了其理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用的桥梁。
数字信号处理的实现方法一般有以下几种[1]:1、在通用的计算机(如PC机)上用软件(如Fortran，C语言)实现。
2、在通用的计算机系统中加上专用的加速片来实现。
在此类系统中的加速片上带有智能芯片DSP，加速片在计算机系统中充当处理器的角色，通用计算机仅充当没有实时要求的管理者角色，而不参与实时的数字信号处理。
DSP与通用计算机的数据交流及控制可以通过PCI等扩展槽完成。
3、用通用的单片机(如MCS-51，96系列等)实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等。
4、用专用DSP芯片来实现。
国际上已经推出了不少专用于FFT、FIR滤波、卷积、相关等算法的专用芯片，如，TDCl028可以实现FIR滤波器和相关运算。
Motorola公司的DSP56200，Zoron公司的ZR34881，也都属于专用型DSP芯片。
在专用的DSP芯片中，其软件算法已经在芯片内部用硬件实现，无需进行编程。
使用者给出输入数据，经过简单的组合即可在输出端得到结果。
这一般用于对速度要求很高的场合。
这种方案的缺点是灵活性差，并且开发工具还不完善。
5、用通用的可编程DSP芯片实现。
同其它智能芯片相比，通用DSP有更适合于数字信号处理的优点。
如采用改进的哈佛总线结构、内部有硬件乘法器、累加器、使用流水线结构、具有良好的并行特性、并设计有专门用于数字信号处理的指令系统等。
目前市场上的DSP芯片以美国德州仪器(TI)的系列芯片为主流。
1.2 本论文目的及意义DSP最小系统是DSP应用系统的最核心部分，本课题设计基于TMS320VC5402 DSP芯片，构建了TMS320VC5402 DSP最小系统，并通过IO口电路测试了DSP最小系统板的可用性，为以后的学习提供了最核心的电路模块。
1.3 本论文的主要内容本论文的主要内容有：(1)基于TMS320VC5402的结构和功能，结合TMS320VC54X系列DSP实验教学的内容和要求，对DSP最小系统进行总体设计。
(2)基于TMS320VC5402的DSP最小系统的设计，包括电源电路、时钟和复位电路、片外存储器电路以及JTAG仿真电路的设计。
(3)在CCS集成开发环境下，实现系统自举加载和IO口电路测试实验。
第二章系统总体设计本章介绍了TMS320VC5402芯片的结构和功能，在此基础上对DSP最小系统的功能方框图进行了规划，并对整个系统的设计方法进行了介绍。
2.1 TMS320VC5402简介TMS320VC54X是为实现低功耗、高性能而设计的定点DSP芯片，主要应用在通信系统方面。
该芯片的内部结构及指令系统都是全新设计的，它的主要特点是[3][4][5]：CPU特点:⏹先进的多总线结构。
⏹40位算术逻辑运算单元(ALU)。
⏹17位x 17位并行乘法器与40位专用加法器相连。
⏹比较、选择、存储单元(CSSU)。
⏹指数编码器可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数。
⏹双地址生成器包括8个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术运算单元(ARAU)。
存储器特点:⏹64 K字程序存储器、64 K字数据存储器以及64 K字IO空间。
指令系统特点:⏹单指令重复和块指令重复操作。
⏹块存储器传送指令。
⏹32位长操作数指令。
⏹同时读入两个或3个操作数的指令。
⏹并行存储和并行加载的算术指令。
⏹条件存储指令。
⏹从中断快速返回指令。
在片外围电路特点:⏹软件可编程等待状态发生器。
⏹可编程分区转换逻辑电路。
⏹带有内部振荡器。
⏹外部总线关断控制，以断开外部的数据总线、地址总线和控制信号。
⏹数据总线具有总线保持特性。
⏹可编程定时器。
电源特点：⏹可用IDLEl、IDLE2和IDLE3指令控制功耗，以工作在省电方式。
⏹可以控制关断CLKOUT输出信号。
在片仿真接口特点：⏹具有符合IEEEll49.1标准的在片仿真接口(JTAG)。
2.2系统功能方框图基于TMS320VC5402 DSP最小系统的设计,此最小系统主要由时钟及复位电路、电源电路、JTAG仿真接口电路以及片外存储器电路等构成。
系统框图如图2-1所示[6]。
图2-1 TMS320VC5402最小系统框图2.3 系统的设计方法本系统设计以模块电路为基础，主要采用实验和仿真的设计方法对各模块电路硬件和软件展开设计。
整个系统设计的大致步骤如图2-2所示。
软件部分的设计步骤为：(1)根据需要用汇编语言或C语言编写程序。
(2)将程序转化成DSP汇编，并送到编译器进行编译，生成目标文件。
(3)将目标文件送链接器进行链接，得到可执行文件。
(4)将可执行文件调入调试器进行调试，检查运行结果是否正确。
如果正确继续，否则返回修改。
(5)进行代码转换，将代码写入FLASH，并脱离仿真器运行程序，检查结果是否正确。
硬件部分设计步骤为：(1)设计硬件实现方案，即根据性能指标、功能要求等确定最优硬件实现方案，并画出其硬件系统框图。
(2)进行器件选型，根据功能、成本和使用经验等要求确定系统中的主要器件，最重要的是根据需要选择系统中主要芯片型号。
(3)设计原理图，在原理图的设计时必须熟悉系统的工作原理和器件的使用方法，对于一些关键的环节有必要进行一定的实验或仿真，原理图设计的成功与否是DSP系统能否正常工作的一个最重要因素。
图2-2实验开发系统的设计步骤第三章系统硬件设计最小系统是使得DSP芯片TMS320VC5402能够工作的最精简模块，它主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、片外存储器接口电路和JTAG 仿真接口电路。
DSP最小系统原理图见附录一。
3.1 电源电路本系统中除了DSP以外其它器件工作电压为3.3V，所以我们采用5V 电源供电。
VC5402所要的工作电压分别是1.8V内核电压(CVDD)和3.3V IO 电压(DVDD)，并且DSP对这两种电源加电次序也有要求，理想情况下两个电源同时加电，但是一般场合很难做到，这时应先对CVDD加电，然后对DVDD上电。
讲究供电次序的原因在于：如果只有CPU内核获得供电，周边IO没有供电，对芯片是不会产生任何损害的，只是没有输入输出能力而已；如果反过来，周边IO得到供电而CPU内核没有供电。
那么芯片缓冲驱动部分的三极管在一个未知状态下工作，这是非常危险的[7]。
我们通过TI公司提供的DSP专用电源芯片TPS73HD318来构建电源电路，实现5V向3.3V 和1.8V的电压转换，同时也避免了上电次序的问题。