FIR数字滤波器的DSP课程设计.doc

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1、DSP原理课程设计报告题目： FIR数字滤波器 专 业 电子信息工程 姓 名 xxx 班 级 2012级电工本1班 学 号 xxxxxxxxx 指导教师 xxx 时 间 2015.092015.10 教师评分 目录一、课程设计的任务和目的1二、课程设计相关知识12.1 SEED-DEC2812 嵌入式DSP开发板1三、设计思路13.1 大致过程13.2 FIR滤波器的设计方法2四、设计总框图和程序流程图及程序源代码34.1 FIR滤波器设计总框图34.2 程序流程图44.3 程序源代码5五、系统仿真95.1 仿真设置95.2 仿真图11六、参考文献15七、总结15题目：FIR数字滤波器一、课程

2、设计的任务和目的课程设计的任务：本课程设计主要是利用C语言在CCS环境中编写一个FIR滤波器程序，并能利用已设计好的滤波器对常用信号进行滤波处理。选用TMS320C54X作为DSP处理芯片，通过对其编程来实现FIR滤波器。通过课程设计环节来加强对所学知识的理解和应用。二、课程设计相关知识2.1 SEED-DEC2812 嵌入式DSP开发板SEED-DEC2812 嵌入式DSP开发板原理框图如图2.1所示：图 2.1 SEED-DEC2812嵌入式DSP开发板原理框图三、设计思路3.1 大致过程在TMS320C54x系统开发环境CCS（Code Composer Studio）下对FIR滤波器的

3、DSP实现原理进行讨论。利用C语言设计相应的滤波器，通过实验仿真，从输入信号和输出信号的时域和频域曲线可看出在DSP上实现的FIR滤波器能完成预定的滤波任务。3.2 FIR滤波器的设计方法循环缓冲算法:对于N级的FIR滤波器，在数据存储器中开辟一个称之为滑窗的N个单元的缓冲区，滑窗中存放最新的N个输入样本。每次输入新的样本时，一新样本改写滑窗中的最老的数据，而滑窗中的其他数据不需要移动。利用片内BK（循环缓冲区长度）寄存器对滑窗进行间接寻址，环缓冲区地址首位相邻。下面，以N=5的FIR滤波器循环缓冲区为例，说明循环缓冲区中数据是如何寻址的5级循环缓冲区的结构如图3.1所示，顶部为低地址。图3.

4、1 循环缓冲区的结构当第一次执行完之后，间接寻址的辅助寄存器指向x(n-4)。然后，从I/O口输入数据x(n+1)，将原来存放x(n-4)的数据存储单元改写为x(n+1)。接着，进行第二次乘法累加运算，最后指向x(n-3)。然后从I/O口输入数据x(n+2) ，将原来存放 x(n-4)的数据存储器单元改写为x(n+2)。四、设计总框图和程序流程图及程序源代码4.1 FIR滤波器设计总框图FIR滤波器设计总框图如图4.1所示图4.1 FIR滤波器设计总框图4.2 程序流程图程序流程图如图4.2所示图4.2 程序流程图4.3 程序源代码FILTER.c代码：#include DSP28_Devic

5、e.h#include filter.h#include ext_inf.hunsigned int DataLong=1024;unsigned int i,j;unsigned int k= 0;unsigned short Ad_data2048;short Ad_data_signed2048;short filter_result1024;unsigned int convcount = 0;volatile unsigned int adconvover =0;interrupt void ISRTimer2(void);interrupt void ad(void);void m

6、ain(void)/*初始化系统*/InitSysCtrl();/*关中断*/DINT;IER = 0x0000;IFR = 0x0000;/*初始化PIE中断*/InitPieCtrl();/*初始化PIE中断矢量表*/InitPieVectTable(); /初始化cputimer InitCpuTimers(); /*设置中断服务程序入口地址*/EALLOW;PieVectTable.TINT2 = &ISRTimer2;PieVectTable.ADCINT = &ad;EDIS; /*开中断*/IER |= M_INT1; /ADC中断EINT; ERTM;/*设置CPU*/DINT

7、;ConfigCpuTimer(&CpuTimer2, 150, 22); StartCpuTimer2(); /*开中断*/IER |= M_INT14;EINT;InitAdc();for(;)if (adconvover=1) /*fir滤波处理*/ for(i=0;i=16); _nassert(n=16); for(j=0;jm;j+) acc=0; for(i=0;i=m) break; else y0=(long)xi+j*(long)hi; acc=acc+y0; *y+=(short)(accs); 五、系统仿真5.1 仿真设置1.fir_filter(Ad_data_sig

8、ned,hfir,filter_result,ORDER_FIR,DataLong,ROUND_FIR)和adconvover=0处设置断点2.在Graph Property Dialog中设置Start Address和Display Type如图5.1、图5.2、图5.3、图5.4图 5.1 Graph Property Dialog图 5.2 Graph Property Dialog图 5.3 Graph Property Dialog图 5.4 Graph Property Dialog3.设置实验板输入信号的参数，再运行程序得到仿真图。5.2 仿真图（1）标准矩形波，频率为300H

9、z，振幅为800mV。滤波前的波形如图5.5和图5.6，滤波后的波形如图5.7和图5.8。图 5.5 标准矩形波滤波前波形图 5.6 标准矩形波滤波前波形图 5.7 标准矩形波滤波后波形图 5.8 标准矩形波滤波后波形（2）噪声三角波，频率为400Hz，振幅为800mV。滤波前的波形如图5.9和图5.10，滤波后的波形如图5.11和图5.12。图 5.9 噪声三角波滤波前波形图 5.10 噪声三角波滤波前波形图 5.11 噪声三角波滤波后波形图 5.12 噪声三角波滤波后波形六、参考文献1程佩青.数字信号处理教程M.北京：清华大学出版社，1999年2孙宗瀛,谢鸿林.TMS320C5xDSP原理

10、设计与应用M.北京：清华大学出版社，2002年3乔瑞萍,崔涛,张芳娟.TMS320C54xDSP原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社，2005年4张雄伟. DSP芯片的原理与开发应用（第三版）M.北京：电子工业出版社，2003年5郑红.TMS320C54XDSP应用系统设计M. 北京：北京航空航天大学出版社，2002年七、总结FIR滤波器的设计是数字信号处理技术的基础，也是DSP芯片的重要组成部分。FIR滤波器性能的好坏直接影响着DSP的运行速度和精度，对现代电子技术的发展起决定性作用，FIR滤波器的设计在以后的一段相当长的时间里将持续主导DSP，而DSP随着电子技术的不断发展，应用领域愈来愈广泛。这次课程设计实现了一个简单的FIR滤波器的设计，在刘老师的精心指导和帮助以及自己上网查找资料，较好的完成了课程设计的任务并达到了理想的目的。在这里我对刘老师表示感谢，感谢他的耐心和热心。通过这次课程设计使我对DSP芯片有了更深一步的了解，也不断的强化了自己的基础知识。