【正文】 圖 46 AD 和 CPU 的連接圖 D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 D/A 單元負(fù)責(zé)把 DSP 處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬輸出， 采用 TI 公司為 DSP 外圍設(shè)備配套的一種 D/A 轉(zhuǎn)換器 TLV5617A ]12[ 。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 AD9201 在供電方面是比較靈活的，從 ~，可以相互獨(dú)立供電。 ? 片上基準(zhǔn)電壓 AD9201 包括了一個(gè)片上帶隙補(bǔ)償參考電壓引腳，可編程為 1V 或 2V。 仿真器通過(guò)一個(gè) 14 針的接口與 DSP 的 JTAG 端口進(jìn)行通信。同時(shí)，電源電壓一旦降到門(mén)限值以下，復(fù)位電路就會(huì)強(qiáng)制 DSP 進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，從而確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作。字范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)（ *16）出現(xiàn)在 DQ15 DQ0；字節(jié)寬度（ *8）數(shù)據(jù)顯示關(guān)于 DQ7 DQ0。 其中晶體振蕩器的頻率為 10MHz，因?yàn)?TMS320VC5402 的工作頻率為 100MHz，采用倍頻系數(shù)為 10 的時(shí)鐘模式。 2） 系統(tǒng)至少擴(kuò)充一定數(shù)量的 FLASH，以便升級(jí)存儲(chǔ)執(zhí)行代碼和存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)防止掉電丟失?？梢缘玫接?jì)算方程 )()()(1 qXWpXpX mkNmm ??? （ 321） )()()(1 qXWpXqX mkNmm ??? （ 322） 完成 MN 2? 點(diǎn)的 DFT 計(jì)算需要 logN2 級(jí)迭代運(yùn)算，那么計(jì)算 256 個(gè)點(diǎn)的 DFT就要 8 級(jí)迭代運(yùn)算。 1， 3， 5， 7 對(duì)每一組再按奇、偶分開(kāi)，這時(shí)應(yīng)將每一組按自然順序排列，故抽取后得到四組，每組序號(hào)為 0， 4 166。計(jì)算 k=N/2~N1 的 X(k)可利用 2/NkNkN WW ??? 得： )()()2/( kZWkYNkX kN??? (317) 同理，進(jìn)一步可得 N/4 點(diǎn)的 FFT，重復(fù)抽取即可得 2 點(diǎn) FFT。通常輸入的序列為復(fù)數(shù)，利用對(duì)稱(chēng)性組合可以對(duì)實(shí)數(shù)實(shí)現(xiàn)更高效的 DFT 變換。 TMS320C54x 片內(nèi)外設(shè)簡(jiǎn)介 TMS320C54x 擁有完善的片內(nèi)外設(shè)，可完成豐富的功能，組成如下：通用 I/O引腳、定時(shí)器、時(shí)鐘發(fā)生器、主機(jī)接口（ HPI）、串行口、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、可編程塊切換邏輯、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)控制器。它主要用于 完成定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)的歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，該硬件為定點(diǎn) DSP 進(jìn)行浮點(diǎn)操作提供了方便。桶形移位寄存器的輸出連到 ALU 或經(jīng)過(guò) MSW/LSW（最高有效字 /最低有效字）寫(xiě)選擇單元至EB 總線。 ? 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ ALU） 算術(shù)邏輯單元（ ALU）可以實(shí)現(xiàn)加 /減法運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等大部分算術(shù)和邏輯功能，且大多數(shù)算術(shù)邏輯運(yùn)算指令都是單周期指令。 ? I/O 存儲(chǔ)器 除程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間外， C54x 系列器件還提供了 I/O 存儲(chǔ)器空間，利用 I/O 空間可以擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。 TMS320VC5402 存儲(chǔ)器分配圖和擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器分配圖分別如圖 22， 23 所示。 片內(nèi)有 4 條程序 /數(shù)據(jù)總線、 4 條地址總線，其功能如下： ? 1 條程序總線（ PB） 程序總線（ PB）傳送由程序存儲(chǔ)器取出的指令操作代碼和立即操作數(shù)。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第 2 章 TMS320VC5402 芯片介紹 DSP 具有體積小、成 本低、易于產(chǎn)品化、可靠性高、易擴(kuò)展及方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)分布式并行處理等性能，所以在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但實(shí)際上沒(méi)有一個(gè)處理器能完全滿足所有的或絕大多數(shù)應(yīng)用需要，因此，在選擇處理器時(shí)需要根據(jù)性能、成本、集成度、開(kāi)發(fā)的難易程度以及功耗等因素進(jìn)行綜合考慮 ]14[ 。 本課題主要設(shè)計(jì)方案是從硬件設(shè)計(jì)和軟件編程兩個(gè)方面來(lái)完成設(shè)計(jì)目的，選用 TI 公司 TMS320VC5402 定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理芯片 ]13[ 作為 CPU。 （ 5） 頻率掃描寬度（ Span） 另有分析譜寬、掃寬、頻率量程 、頻譜跨度等不同叫法?，F(xiàn)代頻譜儀的頻率范圍通?？蓮牡皖l段至射頻段，甚至微波段。 60 年代末期，可以為頻譜儀提供頻率和幅度的校準(zhǔn)，前端預(yù)選的頻譜儀問(wèn)世，它標(biāo)志著頻譜儀從此進(jìn)入了定 量測(cè)試的時(shí)代。 功率譜估計(jì)（ PSD） ]9[ 是利用給定的一組樣本數(shù)據(jù)估計(jì)一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)的功率譜密度，它能給出被分析對(duì)象的能量隨頻率分布的情況。如果采樣點(diǎn)為 N ，直接 DFT 運(yùn)算需要 2N 次乘法操作，需要大量的運(yùn)算時(shí)間。由此可知，最高輸入頻率取決于取樣率；分辨率取決于取樣點(diǎn)數(shù)。頻譜分析儀是頻率覆蓋最寬的測(cè)量?jī)x器之一，無(wú)論測(cè)量連續(xù)信號(hào)或調(diào)制信號(hào)，頻譜分析儀都是很理想的測(cè)量工具。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。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 DSP 的譜分析儀設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 董華珊 班 級(jí)： 電自 0913 學(xué) 號(hào)： 0902050203 指 導(dǎo) 教 師： 郭海濤 所 在 單 位： 電氣工程學(xué)院 答 辯 日 期： 20xx 年 6 月 24 日 I 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘 要 隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于數(shù)字信號(hào)處理的頻譜分析已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域并發(fā)揮著重要作用。 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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu) ............................................................................... 7 TMS320C54x 的存儲(chǔ)器分配 ........................................................................... 8 TMS320C54x 的中央處理單元（ CPU） ....................................................... 9 TMS320C54x 片內(nèi)外設(shè)簡(jiǎn)介 ......................................................................... 13 TMS320VC5402 引腳圖 ................................................................................ 14 第 3 章 FFT 原理及其實(shí)現(xiàn) ........................................................................................ 15 FFT 原理 ......................................................................................................... 15 DFT 原理 .............................................................................................. 15 FFT 算法的導(dǎo)出 ................................................................................... 16 實(shí)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(yùn)算的基本原理 .......................................................................... 17 功率譜的計(jì)算 ...................................................................................... 18 FFT 在 TMS320C54x 上的實(shí)現(xiàn) .................................................................... 18 FFT 實(shí)現(xiàn)的程序 ................................................................................... 18 FFT 的仿真結(jié)果 ..