dsp浮點實驗三(已修改)
2025-09-01 15:10 本頁面
【正文】 利用 ADSP21065L EZKIT 板實現數字信號處理 硬件環(huán)境的準備 利用 ADSP21065L EZKIT 板可以實現實時的數字信號處理，包括信號的采樣、相關運算、頻譜分析和濾波等。本單元需要 VisualDSP++和 EZKIT 板配合實現，本單元的三個實驗的硬件環(huán)境的共同點簡述如下。 1． 實驗的硬件資源 硬件資源包括： a) 微型計算機一臺； b) 多功能信號發(fā)生器一臺； c) 示波器一臺； d) ADSP21065LEZKIT板一套，含 EZKIT穩(wěn)壓電源； e) RS232串口電纜一根； f) 音頻 三通轉接器一只； g) 視頻連接轉換器 2只； h) 音頻連接電纜 3根。 2． 實驗設備的連接關系 實驗中各設備的連接關系如圖 ： 信號源OUTADSP21065LEZKITMIC/LINE INLINE OUTPOWERRS232 PORTEZKIT電源微機COM1示波器CH1 CH2電纜4電纜3電纜2電纜1T1 T2T3 圖 實驗中各設備的連接關系 連接實驗設備前，必須關閉所有設備電源，然后按照圖 驗設備。連接的使用的轉換器和電纜說明如下： a) 視頻連接轉換器： T1和 T2； b) 音頻三通轉接器： T3； c) 音頻連接電纜 1： 電纜 1，雙芯雙向蓮花頭電纜； d) 音頻連接電纜 2： 電纜 2，四芯蓮花頭 —— 音頻電纜； e) 音頻連接電纜 3： 電纜 3，四芯蓮花頭 —— 音頻電纜； f) RS232串口電纜： 電纜 4。 3． 硬件實驗的基本原理簡介 硬件實驗的基本原理如圖 。調節(jié)信號源可以產生的各種波形的信號，該信號被送到 EZKIT板的輸入端；經過板內置的 CODEC的 ADC采樣后，轉換成數字信號；該數字信號經過 ADSP21065L完成各種運算處理后，經過板內置的 CODEC的 DA變換轉換成模擬信號，送給示波器觀察。 A/D 采 樣 運算信號源 示波器微機ADSP21065LEZKIT板D/A 圖 硬件實驗的基本原理 實驗過程中，利用 VisualDSP++的開發(fā)環(huán)境通過串行電纜下載程序代碼到 EZKIT板內的 ADSP21065L，并且控制和跟蹤它的工作。下載不同的程序代碼，就可以完成不同的信號處理工作，這樣就構成了一個靈活的信號處理平臺。本實驗正是利用了這一點，通過同一個硬件平臺，完成對信號的相關處理、 FFT分析和濾波處理。 4． EZKIT板的硬件環(huán)境設置 實驗前應該仔細檢查 EZ－ KIT板上的有關跳線開關的位置，正確的跳線位置為： JP1和 JP2： 位于 LINE側，選擇線路輸入； JP3： 位于 GND側，選擇 AD1819； 其它跳線開關應該位于出廠 默認位置，詳細情況請參閱第 6章。 5. VisualDSP++的軟件環(huán)境設置 進入 VisualDSP++開發(fā)環(huán)境以后，注意按照以下要求設置有關選項： 注意選擇正確的會話類型，本實驗 sessions 的有關參數應該設置為： ? DebugTarget 選擇 EZKIT 21065L ? Plantform 選擇 EZKIT Lite ? Processor 選擇 ADSP21065L 可以在 Sessions List 中選擇合適的 Sessions 或者新建 Sessions。 實驗三 —— 數據采集和譜分析 實驗三 利用 ADSP21065L的評估板的硬件資源，完成對信號的采樣與 FFT變換輸出。輸出結果可以從示波器上實時地觀察到，也可以利用 VisualDSP++的 plot功能描繪出來。實驗的目的是讓學生理解離散傅立葉變化的原理，掌握 DFT的快速算法，同時了解連續(xù)信號的采樣后的頻譜，加深對數字信號處理理論的理解。 1. 實驗程序簡介 １） 程序結構：程序包括主函數 main()、 init_codec()和 sample_codec()等 4 個模塊，以及常數和宏定義、全局變量定義部分。其中 main()函數完成程序的控制和 計算 init_codec()完成 CODEC 的初始化， sample_codec()完成數據采集。 ２） 程序工作流程： main()首先調用 init_codec()，將 CODEC 的工作方式設置為中斷服務方式，數據源為 LINE_IN；接著程序進入數據采集，通過 CODEC 的 A/D 采集數據，采集完 256 點數據后，轉入數據處理，并且將處理結果送回 CODEC，通過它的 D/A 轉換成模擬信號。連續(xù)運行時，程序處于數據采集－ 數據處理－ 等待－ 數據采集 (256 點 )－ ??的無限循環(huán)（ for(。)）中，直到被用戶干預停止。 ３） 數據采 集和處理模式的切換：程序設置了全局整形變量 mode 標志當前工作狀態(tài)。若mode＝＝ SAMPLE_MODE，工作在數據采集模式，此模式下每一次 for 循環(huán)都會調用子程序 sample_codec()采集一個數據，當采集到 256 個數據后，子程序 sample_codec()會自動設置 mode=CALCULATE_MODE，即進入數據處理階段。數據處理結束后，進入等待模式，然后又重新進入數據采集階段開始新的循環(huán)。注意不管 mode 處于什么狀態(tài)，每一次 for 循環(huán)都會將處理后的數據輸出到示波器。 ４） 數據處理方法：當 mode＝＝ CALCULATE_MODE 時，程序把采集到的整形數據轉化為浮點數據，然后將得到的浮點數據與窗函數進行相乘運算，經過這樣預處理后的數據通過調用系統(tǒng)函數 rfft256()進行傅里葉變換，再求模值，然后對模值進行適當的處理，最后得到的浮點結果轉化為整形數據，輸
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