基于dsp的函數(shù)信號發(fā)生器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(完整版)-文庫吧
2025-07-26 16:30 本頁面
【正文】 S1: 撥碼開關(guān)：碼位備注1ON：幀同步脈沖接通，缺省設(shè)置； OFF： 幀同步脈沖關(guān)斷；2ON：串口時(shí)鐘接通，缺省設(shè)置；OFF： 緩沖串口時(shí)鐘關(guān)斷；S2:撥碼開關(guān)碼位備注1ON：直流量輸入，OFF：交流量輸入，缺省設(shè)置2ON：揚(yáng)聲器輸出。 OFF：揚(yáng)聲器關(guān)閉，缺省設(shè)置語音處理單元可調(diào)電位器說明：“輸入調(diào)節(jié)”：逆時(shí)針音量變大順時(shí)針音量變小“輸出調(diào)節(jié)”：逆時(shí)針音量變大順時(shí)針音量變小注：語音處理單元的二號孔IN和OUT通過導(dǎo)線的連接，可以為溫控單元，信號源單元提供A/D，D/A轉(zhuǎn)換的功能。2. 硬件電路設(shè)計(jì)：在系統(tǒng)中，為了應(yīng)用DSP卓越的數(shù)字信號處理能力，我們必須先將模擬信號進(jìn)行數(shù)字化（A/D轉(zhuǎn)換），再對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的算法處理，最后經(jīng)過數(shù)字信號模擬化（D/A轉(zhuǎn)換）后輸出。在DSP系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題是怎樣十分容易和高效地實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換，因此必然涉及到接口電路的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)采用一種單片內(nèi)集成了ADC通道和DAC通道的模擬接口電路TLC320AD50C（以下簡稱AD50）與TMS320VC5402緩沖串口的接口實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，然后，基于這種接口電路的硬件設(shè)計(jì)，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)函數(shù)信號發(fā)生及數(shù)據(jù)采集。TMS320VC5402是TI公司生產(chǎn)的從屬于TMS320C54x系列的一個(gè)工作靈活、高速、具有較高性價(jià)比、低功耗的16位定點(diǎn)通用DSP芯片。其主要特點(diǎn)包括：采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，1條程序總線（PB），3條數(shù)據(jù)總線（CB、DB、EB）和4條地址總線（PAB，CAB，DAB，EAB），帶有專用硬件邏輯CPU，片內(nèi)存儲(chǔ)器，片內(nèi)外圍專用的指令集，專用的匯編語言工具等。TMS320VC5402含4K字節(jié)的片內(nèi)ROM和16K字節(jié)的雙存取RAM，1個(gè)HPI（Host Port Interface）接口，2個(gè)多通道緩沖單口MCBSP（MultiChannel Buffered Serial Port），單周期指令執(zhí)行時(shí)間10ns，雙電源（）供電。AD50是TI公司生產(chǎn)的一個(gè)16位、音頻范圍（采樣頻率為2K～）、內(nèi)含抗混疊濾波器和重構(gòu)濾波器的模擬接口芯片，它有一個(gè)能與許多DSP芯片相連的同步串行通信接口。AD50C片內(nèi)還包括一個(gè)定時(shí)器（調(diào)整采樣率和幀同步延時(shí)）和控制器（調(diào)整編程放大增益，鎖相環(huán)PLL，主從模式）。AD50有28腳的塑料SOP封裝（帶DW后綴）和48腳的塑料扁平封裝（帶PT后綴），體積較小，適應(yīng)于便攜設(shè)備。AD50的工作溫度范圍是0～70℃，工作時(shí)的最大功耗為120 mW。2. 2接口設(shè)計(jì)圖1 AD50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖圖1最上面第一通道為模擬信號輸入監(jiān)控通道，第二通道為模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號（A/D）通道，第三通道為數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號（D/A）通道，最下面一路是AD50的工作頻率和采樣頻率控制通道。本文所述的輸入時(shí)鐘（MCLK），A/D與D/A的采樣頻率為MCLK/（128*N）Hz（N為AD50C的第4個(gè)寄存器4~6位所設(shè)）。AD50與DSP的引腳連接方式AD50與TMS320VC5402是以SPI方式連接的。AD50工作在主機(jī)模式（M/S=1），提供SCLK（數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘）和FS（幀同步脈沖）。TMS320VC5402工作于SPI方式的從機(jī)模式，BCLKX1和BFSX1為輸入引腳，在接數(shù)據(jù)和發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)都是利用外界時(shí)鐘和移位脈沖。3. 程序設(shè)計(jì)： 關(guān)鍵代碼初始化DSP串口STM SPCR1, McBSP1_SPSA 。 將SPCR1對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPR中STM 0000h, McBSP1_SPSD 。 將0000H加載到SPCR1中，使接收中斷由幀有效信號觸發(fā)STM SPCR2, McBSP1_SPSA 。 將SPCR2對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPR中STM 0000h, McBSP1_SPSD 。幀同步發(fā)生器復(fù)位，發(fā)送器復(fù)位 STM RCR1, McBSP1_SPSA 。 將RCR1對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPRSTM 0040h, McBSP1_SPSD 。 接收幀長度16位STM RCR2, McBSP1_SPSA 。 將RCR2對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPRSTM 0040h, McBSP1_SPSD 。 接收為單相，每幀16位STM XCR1, McBSP1_SPSA 。 將XCR1對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPRSTM 0040h, McBSP1_SPSD 。 接收每幀16位STM XCR2, McBSP1_SPSA 。 將XCR2對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPRSTM 0040h, McBSP1_SPSD 。 發(fā)送為單相，每幀16位STM PCR, McBSP1_SPSA 。 將PCR對應(yīng)的子地址放到子地址寄存器SPRSTM 000eh, McBSP1_SPSD 。工作于從模式初始化AD50Crsbx xf 。復(fù)位AD50call waitNOPSTM SPCR1, McBSP1_SPSA 。允許McBSP1接收數(shù)據(jù)LDM McBSP1_SPSD,AOR 0x0001, ASTLM A, McBSP1_SPSDSTM SPCR2, McBSP1_SPSA 。 允許McBSP1發(fā)送數(shù)據(jù)LDM McBSP1_SPSD,AOR 0x0001, ASTLM A, McBSP1_SPSDLD 0h, DP 。 數(shù)
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