【正文】 ......................17 ................................................................................................. 19 編寫 內(nèi)存分配文件 ................................................................................................21 C 和匯編語言混合編程方法 ................................................................................22 在 matlab 中使用 FDAtool 設(shè)計 FIR 濾波器 并 仿真 ..........................................23 FIR 濾波器在 DSP 中的實現(xiàn) ................................................................................25 濾波器的程控部分程序 ........................................................................................28 TLV320AIC23 的控制程序 ....................................................................................29 人機接口部分的實現(xiàn) ............................................................................................30 ......................................................................................................... 30 測試使用的儀器 .....................................................................................................30 測試方法與結(jié)果 .....................................................................................................30 結(jié)果分析 .................................................................................................................33 ..................................................................................................................... 33 參考文獻 ............................................................................................................................. 35 致 謝 ............................................................................................................................. 36 附錄 1：硬件電路圖 .......................................................................................................... 37 附錄 2： PCB 板圖 ............................................................................................................... 38 附錄 3：部分程序代碼 ...................................................................................................... 39 1 內(nèi)容摘要 ： 程控濾波器在現(xiàn)代 電子設(shè)計中有重要的作 用，采用模擬方式實現(xiàn)，有控制不方便、容易 受 環(huán)境因素影響等缺點。分類號 密級 U D C 編號 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 基于 DSP 的程控濾波器設(shè)計 院 （系） 信息技術(shù)系 專 業(yè) 電子信息工程 年 級 2020 級 學生姓名 董繼承 學 號 20203719 指導教師 羅小巧 二○○八 年 五 月華中師范大學 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師指導下獨立進行研究工作所取得的研究成果。 在當代數(shù)字信號處理技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，針對這些不足， 本文 運 用 以 FIR濾波器為核心 的設(shè)計方法，實現(xiàn)了 程控濾波器 。 [3]數(shù)字信號處理的實現(xiàn)在早期采用通用的處理器實現(xiàn)，但其速度低，價格昂貴。 設(shè)計流程 （ 1） 采用 傳統(tǒng) 的 模擬濾波器實現(xiàn) 模擬濾波器又可以分為有源濾波器和無源濾波器。 [4] （ 3）采用 數(shù)字濾波器實現(xiàn) 采用 數(shù)字濾波器實現(xiàn)的方法是：輸入信號經(jīng)過抗混疊濾波后 ，經(jīng) A/D 采樣轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后通過一定的運算關(guān)系改變輸入信號的頻率成分的相對比例，或者 濾 除某些頻率 成分 ，再通過 D/A送出后經(jīng)過平滑濾波 ，就得到了 輸出 信號 。 4 整個程控濾波器的設(shè)計 屬于 一個 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，既有硬件的設(shè)計，又有軟件的設(shè)計 。 第四步是設(shè)計實時 DSP系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面。 第六步完成系統(tǒng)的集成和測試 。 例如 ： 理想低通濾波器的傳輸函數(shù) )( jwd eH 為 ?????????? ??). .. .. . (. .. .. . .. ..0)(. .. .. . .. ..)()(?wwwweewHeHccj w tj w tdjw （ 3－ 3） 相應(yīng)的單位取樣響應(yīng) )(nhd 為 ? ? ).(....................)( )(s i n)( ?????? ?? nn nwnh cd ?? ? （ 3－ 4） 由上式看到，理想低通濾波器的單位取樣響應(yīng) )(nhd 是無限長，且是非因果序列 ，)(nhd 的波形如圖 31所示。 為了補償這種失真，只有改變原來窗口的形狀，修正經(jīng)過時域截取后的窗口失真。 ③ 過渡帶變寬了， 理想 矩形通帶應(yīng)當過渡帶為 0，現(xiàn)在卻變成了從 Nwwc ?2??到Nww c ?2?? 這樣長的過渡帶，過渡帶的寬度取決于窗口頻譜的主瓣寬 度。 ④ 布 萊克曼窗 )()14c os ()12c os ( nRN nN nw NBl ?????? ????? ?? （ 3－ 9） Blw 為 此窗的幅度函數(shù)，其展開后由 5 部分組成，這幾部分頻率響應(yīng)的 相位和幅度都不同，使得旁瓣進一步抵消。此芯片的核電壓為 ， I/O口電壓為 ， 再加上與外部接口的 5V 電壓，就要求整個系統(tǒng)有三種不同的電壓，因此此次設(shè)計的電源部分采用了外部 供電，然后通過一片 提供 電壓， 5V 再通過一片 電壓 。 此次設(shè)計選擇 TMS320VC5416（以下簡稱 C5416） 主要 基于以下幾點考慮 ： 10 （ 1） C5416 內(nèi)部含有 64K 的 DARAM 和 64K的 SARAM 以及 16K的 ROM，根據(jù)處理器的工作方式寄存器 PMST 的設(shè)置，用戶可以自由的分配片內(nèi)的存儲器在不 同的空間 。（ 4）可以直接與工業(yè)標準的編解碼器、其他串行 A/D、 D/A 器件連接通信。 TMS320VC5416 的 電源分為內(nèi)核電源 CVdd 和 I/O 電源 DVdd。 12 3 . 3 V 5V 1 . 5 VC 3 81 00 u FC 3 91 00 u FV b us1D2D+3GND4S H I E L D5J3U S B P O R T5VV i n3GND1V o ut4V o ut2U6A M S 11 1 7 3 . 3V i n3GND1V o ut4V o ut2U7A M S 11 1 7 1 . 5 C 2 91 04C 2 81 041234J P 1 1H e a d e r 45VC 2 51 04C 2 61 04R 1 71KD S 2L E D 05V 圖 44 系統(tǒng)電源電路 時鐘電路設(shè)計 C5416 有 X1 和 X2兩個時鐘管腳， X1為輸出管腳， X2 為輸入管腳也稱為 CLKIN。 CPLD 芯片采用 Altera 的 EPM7128SLC84－ 15，其 為 ALTERA 公司的 MAX7000 系列產(chǎn)品，具有高阻抗、電可擦等特點， 2500 個 可用門 ， 68 個 I/O 引腳、 8 個邏輯陣列塊、 128 個宏單元 ， 管腳間最大延遲為 5ns，工作電壓為 5V。 仿真測試口的設(shè)計 仿真器即擴展開發(fā)系統(tǒng)（ XDS），可用來進行系統(tǒng)級的集成調(diào)試，是進行 DSP 芯片軟硬件開發(fā)的最佳工具。這是實現(xiàn)一個系統(tǒng)中處理器部分“可見度”的一個最方便的手段。 BOOT 電路 設(shè)計 此次系統(tǒng)的 BOOT 采 用 單片機引導的方式 ，首先將代碼下載到單片機中，在上電的時候 由單片機加載到 DSP的程序空間中 。如果選用了主機接口引導模式，則在外部把 HINT 接到 INT2 的引腳（如果在外部不把 HINT 接到 INT2 的引腳，也可以在 C5416 讀取復位矢量后的 30個 CLKOUT 周期內(nèi)給 INT2 發(fā)出一個合法的中斷信號來選擇主機接口引導模式）。 [11] TLV320AIC23簡介 TLV320AIC23（以下簡稱 AIC23） 是 TI公司推出的一款高性能的立體聲音頻 Codec芯片。 第二部分 為 AIC23的控制部分 ， 與單片機 連 接 如圖 411。 當有鍵按下時，對應(yīng)按鍵輸出腳為低電平，鍵盤 部分的電路 如圖 412。 19 圖 414 LCD實物圖 它的引腳定義及其使用方法如下： 1腳： VSS 為電源 地 。 15～ 16腳： 背光。鍵盤中斷的 處理過程 如圖 53。 圖 54 rcp 文件內(nèi)存分配界面 CCS提供了兩種分配空間的方法 ： 利用 cmd文件或 rcp文件分配空間 。 當程序中新增加了變量后 ， 在 rcp文件中會出現(xiàn) Not yet placed 項 ， 只要將其下的文件夾 ， 根據(jù)類型拖動到 run_view 下的相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器即可 。 C程序既可調(diào)用匯編程序，也可以訪問匯編程序中定義的變量。② 對于訪問不在 .bss 塊中的變量，須定義一個指向該變量的指針，然后在 C程序中間接地訪問這 23 個變量。 為了達到 3dB 處截止頻率與設(shè)定的值相差較小的目的，我們在設(shè)計時選定 通帶波動 小于 1dB， 阻帶 頻率 2fc 處 衰減 大于 20dB， 采樣頻率為 80KHz。只是 選擇 固定階數(shù) 63，然后選擇漢明窗 。 上式的基本算法 是 一種乘法 累加運算，即不斷的輸入樣本 )(nx ，經(jīng)過延遲后，再進行乘法 累加，最后得到 )(ny 。 （ 4）輸入最新樣本 x（ n+1）， 代替最老樣本 x（ nN+1） 。由于此代碼用于 C語言調(diào)用，因此在編寫的時候要 注意保護寄存器。 在 C 語言調(diào)用此函數(shù)前要先聲明，其函數(shù)的原型為： short fir(DATA *x, DATA *h, DATA *r， DATA **d，ushort nh， ushort nx)。 27 x ( n )x ( n 1 )x ( n 2 )x ( n 3 )? ?x ( n N + 3 )x ( n N + 2 )x ( n N +