【正文】 本科畢業(yè)設計論文 基于 DSP 的譜分析儀設計 學 生 姓 名： 董華珊 班 級： 電自 0913 學 號： 0902050203 指 導 教 師： 郭海濤 所 在 單 位： 電氣工程學院 答 辯 日 期： 20xx 年 6 月 24 日 I 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 摘 要 隨著計算機和微電子技術的飛速發(fā)展，基于數(shù)字信號處理的頻譜分析已經(jīng)應用到各個領域并發(fā)揮著重要作用。頻譜分析儀對于信號分析來說是必不可少的，它可以利用頻率對信號進行分析。頻譜分析儀可應用于 諸多領域，如通訊發(fā)射機以及干擾信號的測量，頻譜的監(jiān)測，器件的特性分析等，但各行各業(yè)對其性能要求也不盡相同。 本課題主要做了以下工作：首先，本文介紹了頻譜分析儀的作用、課題背景、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；然后，設計了以 TI 公司的定點數(shù)字信號處理器（ DSP）TMS320VC5402 為 CPU 的開發(fā)系統(tǒng)，包括復位電路、時鐘電路、存儲器擴展、電源模塊、 AD 采樣、 DA 單元、 JTAG 等的設計；由于 CPU 采用 FFT 算法，所以詳細介紹了 FFT 的原理以及其在 TMS320VC5402 上的實現(xiàn)。最后，簡要介紹了用于開發(fā) DSP 的集成開發(fā)環(huán)境 CCS。 關鍵詞 ： TMS320VC5402；頻譜分析； FFT；功率譜 II 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 Abstract With the rapid development of puter and microelectronics technology, spectrum analysis based on digital signal processing (DSP) has been applied to various fields and play an important role. A spectrum analyzer for the signal analysis is indispensable, it can make use of frequency analysis of signals. A spectrum analyzer can be applied to many fields, such as munication transmitter and the interfering signal measurement, spectrum monitoring, device characteristics analysis and so on, but in all walks of life to its performance requirements are also different. This topic mainly done the following work: first of all, this paper introduces the role of a spectrum analyzer, topic background, present situation and development trend。 Then, designed by TI pany39。s fixedpoint digital signal processor (DSP) TMS320VC5402 as CPU development system, including the reset circuit, clock circuit, memory expansion, a power supply module, AD sampling, DA units, such as JTAG design。 Due to the CPU adopts FFT algorithm, so the principle of FFT is introduced and its implementation on TMS320VC5402. Finally, this paper briefly introduces the integrated development environment CCS for the development of DSP. Keywords： TMS320VC5402； Spectrum analyzer； FFT； Power spectrum III 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 目 錄 摘要 ................................................................................................................................. I Abstract ..........................................................................................................................II 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 1 課題背景及其研究現(xiàn)狀 .................................................................................. 1 頻譜分析儀發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................................................................... 3 主要研究方法（手段） .................................................................................. 4 設計方案介紹 .................................................................................................. 5 本文安排如下 .................................................................................................. 5 第 2 章 TMS320VC5402 芯片介紹 ............................................................................. 6 TMS320VC5402 的主要特性 .......................................................................... 6 TMS320C54x 的總線結構 ............................................................................... 7 TMS320C54x 的存儲器分配 ........................................................................... 8 TMS320C54x 的中央處理單元（ CPU） ....................................................... 9 TMS320C54x 片內(nèi)外設簡介 ......................................................................... 13 TMS320VC5402 引腳圖 ................................................................................ 14 第 3 章 FFT 原理及其實現(xiàn) ........................................................................................ 15 FFT 原理 ......................................................................................................... 15 DFT 原理 .............................................................................................. 15 FFT 算法的導出 ................................................................................... 16 實數(shù)序列的 FFT.................................................................................. 17 FFT 算法 ......................................................................................................... 17 碼位倒置 .............................................................................................. 17 W 因子的生成及分布規(guī)律 .................................................................. 17 蝶形運算的基本原理 .......................................................................... 17 功率譜的計算 ...................................................................................... 18 FFT 在 TMS320C54x 上的實現(xiàn) .................................................................... 18 FFT 實現(xiàn)的程序 ................................................................................... 18 FFT 的仿真結果 ................................................................................... 18 第 4 章 TMS320C54x DSP 系統(tǒng)硬件設計 ............................................................... 20 系統(tǒng)設計要求 ................................................................................................ 20 電源設計 ........................................................................................................ 20 時鐘電路設計 ................................................................................................ 20 存儲器單元設計 ............................................................................................ 21 復位電路 設計 ................................................................................................ 22 JTAG 接口 ...................................................................................................... 23 A/D 模數(shù)轉換器 ..............................................................................