【正文】 (on CE1 space)1100Reserved1101Reserved1110Standard serial boot via McBSP0 (16bit data)1111Standard serial boot via McBSP0(8bit data)本設(shè)計(jì)采用AT25256通過設(shè)置bootloader從外部串行Flash啟動(dòng)，AT25256是可以存放32k字節(jié)程序的，對(duì)于本設(shè)計(jì)的程序非常足夠。AT25256內(nèi)部有8個(gè)命令寄存器，它的讀寫需要對(duì)寄存器進(jìn)行操作。通過向?qū)懯鼓芗拇嫫鲗懭肴我庵凳鼓軐懖僮鳎ㄟ^讀狀態(tài)寄存器取得芯片的狀態(tài)，通過寫狀態(tài)寄存器可以選擇四種不同的數(shù)據(jù)保護(hù)級(jí)別，通過讀寄存器讀取片內(nèi)數(shù)據(jù)，通過寫寄存器寫入數(shù)據(jù)。[10][10]是讀寫時(shí)序，需要嚴(yán)格遵守。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中曾因片選在時(shí)鐘結(jié)束之前就上拉而導(dǎo)致AT25256無法正常的讀寫。 AT25256讀時(shí)序 AT25256寫時(shí)序 生成導(dǎo)引表（通用目標(biāo)文件格式），但并不能以這種格式輸入到串行Flash里去。生成引導(dǎo)表的方法： 通過在DOS 轉(zhuǎn)換工具。在轉(zhuǎn)換操作之前， 文件、包含轉(zhuǎn)換選項(xiàng)的CMD 放在同一個(gè)文件夾里， 在DOS 方式下先將路徑修改為文件所在的位置， 然后在此路徑下運(yùn)行命令hex55 ， 文件。在轉(zhuǎn)換時(shí)，：e _c_int00 /*程序入口地址*/boot /*創(chuàng)建一個(gè)引導(dǎo)表*/v5510:2 /*選擇合適的DSP引導(dǎo)表格式*/serial8 /*8位串行加載模式*/reg_config 0x1c00,0x2180/*向地址為0x1c00的外設(shè)寄存器寫入0x2180*/delay 0x100 /*延時(shí)256個(gè)周期*/bo /*輸出文件*/ /*輸入文件*/在燒寫不同的程序時(shí)，只需要更改輸入文件和輸出文件的名字。，燒寫程序運(yùn)行結(jié)束后，調(diào)整GPIO0=GPIO1=GPIO2=0、GPIO3=0后重新上電就會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的是燒寫的程序。 本章小結(jié)本章主要介紹了水聲應(yīng)答器數(shù)字系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法。具體介紹了DSP系統(tǒng)的初始化、信號(hào)的檢測(cè)、頻率的測(cè)定和信號(hào)的記錄與發(fā)射等程序?qū)崿F(xiàn)方案。另外也介紹了如何將編譯好的程序燒寫在片外的串行Flash,實(shí)現(xiàn)自舉。第4章 應(yīng)答器數(shù)字處理系統(tǒng)的測(cè)試與分析 測(cè)試簡(jiǎn)介由于本系統(tǒng)可以應(yīng)答多種脈寬周期組合的信號(hào)，且系統(tǒng)應(yīng)答的流程類似，故本章主要通過對(duì)特定脈寬特定周期的CW脈沖信號(hào)的應(yīng)答來測(cè)試本應(yīng)答器數(shù)字處理系統(tǒng)，并分析數(shù)據(jù)和圖像。 信號(hào)類型介紹本系統(tǒng)采用CW脈沖信號(hào)，脈寬為150ms，脈沖周期為6s。此種信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，易產(chǎn)生，被廣泛用于應(yīng)答器通信。 Edit 。 由matlab產(chǎn)生的CW脈沖信號(hào)Matlab中編寫的產(chǎn)生信號(hào)的程序如下：f0=5200。 %中心頻率設(shè)定fs=44100。 %采用頻率設(shè)定N_code=150e3*fs。N_blank=5850e3*fs。n0=0:N_code1。T_blank=zeros(1,N_blank)。for i=1:10T0=cos(2*pi*f0*n0/fs)。 %對(duì)cos()進(jìn)行采樣T=[T_blank,T0,T_blank]。 %數(shù)據(jù)拼接end在Matlab中通過函數(shù)wavwrite(T/2,fs,16,39。D:\39。)。 應(yīng)答過程中的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過線性輸入接收模擬數(shù)據(jù)，通過TLV320AIC23B內(nèi)部12的DA。， 處理前的數(shù)字信號(hào)，之所以要進(jìn)行偏置的調(diào)整是為了防止數(shù)據(jù)太大,DSP溢出。也為了后續(xù)能通過一階遞歸濾波而將所得的值取絕對(duì)值。將所得值通過兩個(gè)M值系數(shù)不同的一階遞歸濾波器，圖中上半部分是信號(hào)經(jīng)過M=20的一階遞歸濾波器的圖像，下半部分是信號(hào)經(jīng)過M=100的一階遞歸濾波器的圖像，可以看出對(duì)于CW脈沖，M值小的濾波器對(duì)信號(hào)的反應(yīng)更敏感，而M值大的濾波器對(duì)信號(hào)的反應(yīng)稍顯遲鈍。利用兩個(gè)濾波器對(duì)CW脈沖前沿的不同反應(yīng)即可檢測(cè)信號(hào)是否收到。 通過一階遞歸濾波器后的包絡(luò)波形 兩個(gè)濾波器輸出值的比值圖像 信號(hào)經(jīng)過fft變換后的圖像，當(dāng)信號(hào)來時(shí)，兩個(gè)濾波器的輸出值的比值達(dá)到最高值4，可以相對(duì)精確的檢測(cè)到脈沖前沿，由于DSP的處理速度很快，延時(shí)很小,因此可以把檢測(cè)信號(hào)的門限設(shè)置成比值為4。當(dāng)大于或等于4的時(shí)候跳出檢測(cè)循環(huán)，進(jìn)入下一步頻率的檢測(cè)。，從圖中可以看出在第60個(gè)點(diǎn)上獲得最大值。由（41）式計(jì)算后可知。 （41）由于我們測(cè)定的中心頻率的誤差要求在10Hz~+10Hz。故需要根據(jù)誤差范圍設(shè)定點(diǎn)數(shù)的范圍。通過對(duì)實(shí)FFT變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得到取值最大時(shí)的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)點(diǎn)數(shù)在59~60時(shí)，程序方可認(rèn)為頻率正確，進(jìn)入下一步操作。當(dāng)確定有效信號(hào)來時(shí)，進(jìn)入數(shù)據(jù)的存放和讀取程序。系統(tǒng)為該數(shù)據(jù)的存放,在SDRAM中預(yù)留了4M字節(jié)的存儲(chǔ)空間。錄取時(shí)間的長(zhǎng)度可調(diào)性很大。不會(huì)受長(zhǎng)周期信號(hào)的限制。 Edit 。 Cool Edit 可以看出信號(hào)的還原性很好，信號(hào)的脈寬約為140ms。 本章小結(jié)本章主要從測(cè)試的角度論述該應(yīng)答器數(shù)字處理系統(tǒng)的硬件平臺(tái)的性能。針對(duì)一種廣泛使用的CW脈沖。本章用大量的圖像和數(shù)據(jù)詳細(xì)的分析了處理的過程，基本證明了該平臺(tái)的實(shí)用性。結(jié)論本論文主要研究水聲應(yīng)答器數(shù)字平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該應(yīng)答器數(shù)字系統(tǒng)是根據(jù)水聲設(shè)備的應(yīng)用需要而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。通過程序設(shè)定，該系統(tǒng)可以工作在信標(biāo)或應(yīng)答狀態(tài)下。在應(yīng)答狀態(tài)下，系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)的前沿，測(cè)量信號(hào)的頻率，選擇是否記錄并發(fā)射信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的高速發(fā)展，為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)帶來了極大的便利，本系統(tǒng)核心處理器選擇TI的5000系列DSP——TMS320VC5509A，該DSP是低功耗、性價(jià)比較高的定點(diǎn)DSP。通過對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，對(duì)DSP的硬件設(shè)計(jì)原理及其開發(fā)環(huán)境CCS有了比較深入的了解，特別是經(jīng)過DSP的PCB布線制板，總結(jié)出能使DSP及其外設(shè)發(fā)揮高性能的硬件設(shè)計(jì)方案。通過充分利用DSP的片內(nèi)資源和其豐富的外圍接口以及對(duì)外圍器件進(jìn)行的協(xié)調(diào)配合，既節(jié)省了空間又帶來了系統(tǒng)調(diào)試的便利性。軟件方面，通過利用CCS集成開發(fā)環(huán)境，高效地通過C語言實(shí)現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)。雖然系統(tǒng)達(dá)到了主要的技術(shù)指標(biāo)。但是系統(tǒng)靈敏度和虛警概率之間的矛盾仍然需要平衡，且硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)中預(yù)留部分的外設(shè)并沒有充分使用。作為水聲應(yīng)答器的核心部分，本系統(tǒng)為后續(xù)制作完善的水聲應(yīng)答器系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，完善工作有待今后工作中進(jìn)一步解決。參考文獻(xiàn)[1] TI. TMS320VC5509A FixedPoint Digital Signal Processor Data [2] TI. TLV320AIC23B Data [3] 汪春梅, 孫洪波. TMS320VC55x DSP原理及應(yīng)用（第二版）[M]. 北京. 電子工業(yè)出版社, 2008[4] TI. TMS320VC5509 DSP External Memory Interface (EMIF) Reference [5] [6] 伍美俊，吳逎陵. TMS320VC5509應(yīng)用flash存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的接口電路設(shè)計(jì)與編程[J]. 電子器件，2007，30(2)：675678.[7] TI TMS320C55x DSP IIC Module Reference Guide (Rev. B).2003[8] TI. TMS320VC5509 Direct Memory Access (DMA) Controller Reference Guide (Rev. A).2003[9] TI. TMS320VC5509/5509A [10] ATMEL. SPI Serial EEPROMs AT25128/致謝本論文是在田園老師和趙安邦老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從本人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室到論文結(jié)束，兩位老師都給予了耐心的指導(dǎo)和巨大的支持。田園老師反復(fù)斟酌地推敲任務(wù)書使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)既充滿挑戰(zhàn)，又不是難的無法完成。每一次的交流都讓我的思路更加明晰。趙安邦老師的細(xì)心指導(dǎo)使我在畢設(shè)之路上少走了很多彎路。不管我在技術(shù)上犯了什么錯(cuò)誤，趙老師都會(huì)耐心的分析，還不斷地鼓勵(lì)我，讓我充滿信心很好的完成畢設(shè)。感謝大師兄何呈，在我方案設(shè)計(jì)猶豫不定時(shí)，師兄給予了我很多非常寶貴的意見，在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，師兄提醒我要注意一些畫復(fù)雜印刷電路板的事項(xiàng)，讓我避免了很多錯(cuò)誤。在程序調(diào)試時(shí)，師兄傳授給我程序調(diào)試的一些基本思想，讓我更高效的發(fā)現(xiàn)問題解決問題。還要感謝孫坤平師兄，崔巖師兄，崔化超師兄，三位師兄在我平日的畢設(shè)生活中給予了很大的支持，細(xì)微的提示和透徹的分析讓我對(duì)所做畢設(shè)的方方面面都有了一個(gè)相對(duì)全面的認(rèn)識(shí)。最后，我要感謝我的家人，你們給予我最大的支持、關(guān)懷和鼓勵(lì)！是我畢設(shè)成功的最大動(dòng)力！都沒有我!!!!!