DSP应用技术试验-第1讲.ppt

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1、DSP应用技术,实 验 课 程电光系,本课程成绩,笔试 60分实验 30分平时 10分总分 100分,实验注意事项,1.按学号与机号对应就坐上机，实验完毕填写实验登记本，并交老师签字;2.上机过程中不可玩游戏，否则取消参加以后实验资格；3.不得在实验室内吃早点;4.不得随意更改计算机的软件和硬件设置，不得使用与实验课程无关的软件；5.保持实验室整洁，不要将废纸、杂物留在实验室。,第一讲,1、实验箱系统介绍2、仿真开发与基本操作3、定时器控制实验,SEED-DTK（DSP Teaching Kit）是由合众达公司提供的一套可以满足大学本科、研究生和教师科研工作的综合实验设备，具有独特的多DSP结

2、构、较强的DSP主板功能、丰富的外围实验电路、与教学内容紧密结合的实验例程。下面主要介绍下SEED-DTK2812实验箱，它由SEED-DEC2812板卡以及SEED_DTK_MBoard构成：其中主控板是合众达公司生产的SEED-DEC2812，母板是由该公司生产的SEED-DTK_MBoard板卡。此外，该款实验箱还可以配置DSK板卡、图像处理卡等多种子卡。,1 实验系统介绍,SEED-DTK2812的原理框图,SEED-DTK2812实验箱构成,SEED-DEC2812 实验箱DSP基本系统：高性能DSP：TMS320F2812,主频150MHZ外扩SRAM，最大容量为512K16位51

3、2字节的EEPROM+RTC实时时钟16路AD输入4路DA输出12路PWM输出，6路捕捉输入双路URAT接口，接口标准为RS232/RS422/RS485，可配置符合USB2.0标准的高速Host端接口1路CAN总线接口，符合CAN2.0协议,SEED-DTK2812实验箱构成：,SEED-MBoard 实验箱人机接口模块：处理器为TMS320C5402SRAM：64K16位（可扩展至25616位）FLASH:25616位(用于存放二级标准汉字库及驻留实验程序)提供手动复位1路RS232接口4路12位10微秒建立时间10V输出D/A17键薄膜键盘240*128大屏幕液晶显示交通灯演示模块,DS

4、P电路系统,一个独立工作的DSP芯片一般包括电源电路、复位电路、时钟电路、模数转换接口电路。下面结合合众达公司提供的SEED-DTK2812实验箱为例对DSP基本的硬件电路设计及应用进行简要的介绍。（参见电路设计原理图）复位电路 上电复位电路一般在芯片的RESET引脚上置100200ms的低电平脉冲。RC复位电路具有一般性。,具有上电延迟复位和手动复位功能的复位电路图如图所示。系统调试和系统运行出现故障时可以方便地使用手动复位。,复位电路图,合众达公司提供的SEED-DEC2812板卡中，J2作为复位按钮，方便调试。复位芯片TPS3823-33能够输出时间固定为20ms的复位有效信号。,DSP

5、电路系统,时钟电路 合众达公司提供的SEED-DEC2812板卡中，TMS320F2812采用内部振荡器方式，由一个30MHZ的石英晶振提供参考频率如图所示。,内部振荡器电路,DSP电路系统,电源与滤波电路 电源芯片TPS75733实现将5V转为3.3V电源，最大输出电流为3A；电源芯片TPS76801Q实现将5V转为1.9V电源，最大输出电流为1A。3.3V、1.9V这两路电源分别为外围电路和CPU供电,为了降低电源干扰，通常对电源作滤波处理，方法是采用容值大小不同的电容并联进行电源滤波。,2 仿真开发与基本操作,DSP的软件结构DSP仿真开发 硬件仿真 软件仿真 仿真操作界面 工程文件 练

6、习,DSP的软件结构,.asm,.obj,.cmd,.out,DSP的软件结构,汇编器和链接器提供有关命令，创建块和对块处理；（1）汇编器功能：确定汇编语言源代码中各种代码和数据段的块及相应块的联系命令。汇编后产生.obj文件（目标文件）。,（2）链接器功能（配置CMD文件），将块定位于目标存储器，使各块有合适的起始地址 将COFF目标文件中的块建立程序块或数据块，产生可执行的COFF输出模块（.out文件）为输出模块选择存储器地址。,DSP仿真开发,DSP与单片机一样，它的开发需要一套完整的软硬件开发工具。TI公司提供软件开发工具CCS（Code Composer Studio）硬件开发工具

7、为扩展开发系统XDS（Extrended Development System）.,DSP仿真开发 硬件仿真开发：,目前采用边界扫描仿真器XDS，利用DSP芯片上集成JTAG边界扫描接口，实现数据传输和仿真。在开发时，DSP芯片焊在电器板上，配合CCS，可进行仿真 调试，使DSP开发非常方便。,DSP仿真开发,调试程序时，若需设置内部寄存器或读出指令执行结果，先停止DSP内核电路的工作，通过器件上JTAG头对器件进行扫描，可以把信息输入到DSP中，亦可从器件中读出数据。软件仿真开发：软件开发平台CCS是TI公司开发其DSP芯片的开放型集成开发环境，它基于PC机的DSP开发环境，可在Window

8、环境下运行。与边界扫描仿真器XDS连接使用直接进行用户目标系统的开发，调试。它集编辑、编译、链接、软件仿真，硬件调试及实时跟踪等功能于一体。,DSP仿真开发,操作：（1）双击桌面Setup ccs2（c2000）图标，弹出CCS设置对话框。（2）单击“import Configuration”的“close”,关闭对话框。（3）在弹出的“Code Composer Studio Setup”对话框中选“F2812 xds510 Emulator”或“F2812 Simulator”（4）单击“Save&Quit”后，自动进入CCS工作界面。,DSP仿真开发仿真操作界面,仿真操作界面有：菜单栏、

9、工具条，工程管理器窗口和工作窗口。菜单栏中主要有：文件存取操作向目标板装载目标程序剪贴复制存储器，变量等编辑窗口菜单，工具操作存储器，寄存器，图，看门狗等观察。项目工程的操作（新建、打开、增加、删除、编译）调试（中断，单步等操作）,DSP仿真开发仿真操作界面,常用图标Project Toolbar:工程工具条提供与工程和断点设置有关的命令 编译当前文件 对所有修改过的文件重新编译，再链接生成可执行文件全部重新编译链接生成可执行文件,DSP仿真开发仿真操作界面,停止Build操作 设置断点 移除所有断点.Debug Toolbar:调试工具条提供常用的调试命令 单步跳出，程序运行在函数内部时，执

10、行该操作会执行函数内的所有剩余操作,DSP仿真开发仿真操作界面,源代码单步进入(遇到函数调用时，进入被调用函数并单步运行函数的程序)源代码单步执行（遇到函数调用时，整个函数作为一条程序处理）运行程序 停止程序运行 断续运行（遇到断点后短暂后，继续运行）寄存器窗口 观察内存数据空间,DSP仿真开发仿真操作界面,观察堆栈空间 观察反汇编代码 Watch Window：观察工具条打开Quick Watch 窗口观察或修改变量，可将变量加入Watch 窗口以便察看 打开Watch窗口观察或修改变量。,工程文件,目前绝大多数软件都以项目工程（Project）形式组织软件开发中的所有文件。集成开发环境下，

11、一个工程可能包括了许多类型的源文件，也会产生许多不同的输出文件。因此开发一个应用软件并非建立一个新文件，而是建立一个新工程。新工程项目的建立步骤：a.打开CCS（c2000）b.单击project c.在“Project Creating”对话框中，Project栏输入新工程项目名。Location，Project，Target一般默认。d.单击“完成”。,工程文件,在项目工程管理窗口出现“*.pjt（Debug）”。双击后出现以下文件夹：Dependent Projects DSP/BIOS Config Generated Files Include 头文件（*.h）Libraries 库

12、文件（*.lib）Source C语言成汇编语言源文件（*.C或*.asm）,工程文件,在这些子目录中应添加必要文件，以后缀加以区别。这些文件需要专门编写。实际上头文件（*.h），链接文件（*.cmd）,库文件（*.lib）简单应用，一般不需编写，借用即可。但源文件必须根据用途，要求编制。可以用C语言也可以用汇编语言编制。目前一般用途可用C语言编写。,工程文件,为了有条不紊地使用CCS，建议构建新工程项目后，自动生成相应文件类及*.pjt文件；在该文件夹中组建相应的文件夹，该文件夹中包括Include,Libraries，Source.其中在Include移植相应的头文件（*.h），在Libr

13、aries中移植必要的库文件（*.lib）。而Source中放置新编置u的C语言源程序（*.C）,工程文件,简单程序开发包括：创建新工程项目向新工程添加.c,.cmd,.lib,文件编译、链接生成目标文件装载目标文件运行目标文件,练 习,目的：熟悉CCS软件环境，了解软件仿 真开发过程。在CCS中编程实现简单的加法运算，a=10,b=10，计算 c=a+b,操作步骤,1.创建新工程qq(project-New)2.在“myprojectqq”中添加文件夹“src”、“lib”、“include”.3.编制C语言源文件（File-New）4.添加库文件、链接文件和源文件。（ProjectAdd

14、File to Project）5.将创建的新工程存储。（Project-Save）6.编译C语言源程序。(),操作步骤,7.链接并生成目标文件（Debug-Rebuild All,）8.装载目标文件（FileLoad Program）9.打开输出结果窗口（ViewWatch,）10.运行目标文件（DebugGo Main,）11.停止运行。（DebugHalt,）12.修改源程序中a,b值，熟悉链接-装载-观察结果的过程.,3 定时器控制实验,实验目的：掌握 定时器基本原理掌握 中断的基本原理掌握 定时器控制C语言编程,实验原理 TMS320F2812片内有3个32位时钟，分别被称为CPU定

15、时器0、1、2。其中定时器1和定时器2预留给适时操作系统使用（例如DSPBIOS），只有定时器0用户可以在应用程序中使用。每个定时器中均有一个32位减计数器，当计数器减到零时，产生一个中断。其中，TIMER0中断为PIE中断，TIMER1中断直接连在CPU的INT13，TIMER2中断直接连在CPU的INT14.注：SEED-DEC2812未使用CPU定时器0，用户可以根据应用的需要灵活使用。,3 定时器控制实验,3 定时器控制实验,实验原理,工作原理（1）预定标计数器PSC，在系统工作时钟SYSCLKOUT作用下，递减计数。经（TDDR+1）个周期预定标计数器减为零，产生下溢信息，向定时器的

16、32位计数器（TIM）借位。（2）32位计数器TIM，在预定标计数器PSC下溢信号下，递减计数；预定标计数器PSC在本身下溢信号作用下，重新装载。（3）32位计数器TIM经（PRD+1）个周期，递减为零，产生中断信息INT，并在此信号作用下重新装载。,在初始化值TDDR,PRD 不全为零时，定时器中断周期为：即中断频率为：,定时中断信号与处理器内部连接示意图：,定时器控制寄存器（TCR）,中断标志写1清除标志,中断使能写1清除使能,CPU定时器 仿真模式,定时器装载位 1=reload,定时器停止状态位0 start1 stop,（RES为保留位）,定时器配置和控制寄存器,定时器预定标寄存器（

17、TPR）,16位定时器预定标计数器高8位,16位定时器预定标计数器低8位,16位定时器分频寄存器高8位,16位定时器分频寄存器低8位,定时器配置和控制寄存器,定时器计数器（TIM）；,TIMH:32位定时器 计数器高16位,TIM：32位定时器 计数器低16位,定时器配置和控制寄存器,定时器周期寄存器（PRD）,PRDH:32位定时器 周期寄存器高16位,PRD:32位定时器 周期寄存器低16位,定时器配置和控制寄存器,实验准备 1将DSP仿真器与计算机连接好；2将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接；3.打开SEED-DTK2812的电源。观察SEED-DTK

18、_Mboard单元的+5V，+3.3V，+15V，-15V的电源指示灯以及SEED-DEC2812的电源指示灯D2是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源。,实验程序文件：DSP28_CpuTimer.c:包含定时器初始化和配置函数。DSP28_Defautlsr.c:包含各中断默认的中断程序。DSP28_GlobalVariableDefs.c:定义各模块的全局变量。DSP28_Gpio.c:Gpio初始化。DSP28_InitPeripherals.c:包含各外设初始化。DSP28_PieCtrl.c:初始化各PIE控制寄存器。DSP28_PieVect.c:PIE中断向量表初始化。DS

19、P28_SysCtrl.c:包含系统初始化函数等。,实验程序文件：CpuTimer.c:实验主程序，包含系统初始化，定时器中断初始化，中断程序等。2812.cmd：声明了系统存储器配置与程序各段的连接关系。2812.gel：系统初始化*.h：各个源文件的头文件 Rts2800.l:库函数文件,系统初始化,等待进入中断程序,关中断,定时器中断初始化,配置并启动定时器,开中断,定时器控制设计流程图:,3,3,interrupt void ISRTimer2(void);void main(void)/*初始化系统*/InitSysCtrl();/*关中断*/DINT;IER=0 x0000;IFR

20、=0 x0000;/*初始化PIE*/InitPieCtrl();/*初始化PIE中断矢量表*/InitPieVectTable();/*初始化外设*/InitPeripherals();,定时器控制设计实例：,主程序设计：,EALLOW;PieVectTable.TINT2=,#define M_INT14 0 x2000,void ConfigCpuTimer(struct CPUTIMER_VARS*Timer,float Freq,float Period)Uint32 temp;/Initialize timer period:Timer-CPUFreqInMHz=Freq;Time

21、r-PeriodInUSec=Period;temp=(long)(Freq*Period);Timer-RegsAddr-PRD.all=temp;/Set pre-scale counter to divide by 1(SYSCLKOUT):Timer-RegsAddr-TPR.all=0;Timer-RegsAddr-TPRH.all=0;,设置定时器定时时间，并初始化定时器：,根据程序列出具体的定时器中断频率公式,/Initialize timer control register:Timer-RegsAddr-=0;/0=Pulse Low Timer-RegsAddr-=0;/0

22、=No Toggle,POL bit defines action Timer-RegsAddr-=1;/1=Stop timer,0=Start/Restart Timer Timer-RegsAddr-=1;/1=reload timer Timer-RegsAddr-=0;/Force output enable(not used)Timer-RegsAddr-=7;/7+1=8 SYSCLKOUT cycle pulse width Timer-RegsAddr-=1;Timer-RegsAddr-=1;/Timer Free Run Timer-RegsAddr-=1;/0=Disa

23、ble/1=Enable Timer Interrupt/Reset interrupt counter:Timer-InterruptCount=0;,实验要求与任务,装入cputimer.pjt 工程文件后，添加2812.gel文件。结合程序流程充分理解实验主程序CpuTimer.c，并完成以下工作：1、将中断服务主程序补充完整，要求能够实现SEED_DEC2812板卡上指示灯D1和D3交替闪烁。,interrupt void ISRTimer2(void)CpuTimer2.InterruptCount+;？,补充程序实现指示灯D1和D3交替闪烁,2、尝试将指示灯D1和D3交替闪烁的时间改为4S、10S（实验者根据自己的需要改变周期寄存器的值，从而控制每次进入中断的时间）。,