【正文】 。在 TMS32OVC5402 中，要求每個(gè)中斷矢量占 4 個(gè)字，如果跳轉(zhuǎn)指令不夠 4 個(gè)字，可用 NOP 指令填充，每個(gè) NOP 占一個(gè)字； (2) 設(shè)置 PMST 控制寄存器。該寄存器的高 9 位是 IPTR，用于設(shè)置矢量表的起始地址；(3) 連接時(shí)將矢量表重定位到 IPTR 指定的地址。TMS32V0C5416 芯片包含兩個(gè)多通道緩沖串行口，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中兩個(gè)串行口分別接 DA 和 AD 芯片。McBSP 通過一系列存儲(chǔ)器映射控制寄存器來進(jìn)行配置和操作。為了是 McBSP 接口工作在所希望的模式下，必須在初始化時(shí)多相關(guān)寄存器進(jìn)行正確的配置。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32 數(shù)字濾波器程序設(shè)計(jì)流程 程序流程圖如圖41所示。采用間接尋址指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元, 主要指令為加法、乘法和循環(huán)實(shí)現(xiàn), 這些都可以通過MAC 等指令直接實(shí)現(xiàn)。需注意的是要對(duì)乘法運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行溢出保護(hù)。另外, 因?yàn)橹鞒绦蚩蚣懿捎肅 結(jié)構(gòu), 所以要注意不同環(huán)境下尋址方式的區(qū)別, 當(dāng)從C 環(huán)境進(jìn)入直接尋址時(shí), 要先確定DP 值,以免帶來不確定的計(jì)算結(jié)果。數(shù)據(jù)采集時(shí)要先通過DSP的DMA 功能將輸入數(shù)據(jù)保存在外部SRAM 中, 采樣結(jié)束后再將要濾波的數(shù)據(jù)通過DMA 載入內(nèi)部RAM 中, 從而提高處理速度。考慮到IIR 數(shù)字濾波器的運(yùn)算特點(diǎn),某一時(shí)刻的輸入數(shù)據(jù)參加一次運(yùn)算后不再參與下次運(yùn)算, 只有各級(jí)濾波器輸出結(jié)果需要參與多次運(yùn)算, 因此濾波結(jié)果和輸入數(shù)據(jù)可以共用同一存儲(chǔ)地址, 從而節(jié)省存儲(chǔ)空間。除此之處，還要注意以下問題：　　 (1) IIR數(shù)字濾波器是針對(duì)采樣率固定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，更改系統(tǒng)或系統(tǒng)采樣率改變時(shí)應(yīng)重新設(shè)計(jì)?！　?(2) 用到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，程序開始時(shí)應(yīng)對(duì)這些單元進(jìn)行初始化。如果要進(jìn)行連續(xù)濾波，應(yīng)保存上一次濾波的結(jié)果?！　?(3) IIR數(shù)字濾波器的濾波結(jié)果會(huì)引起相位的延遲，故對(duì)相位嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，需加全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較正，或選用FIR濾波器實(shí)現(xiàn)濾波功能。 在CCS軟件環(huán)境下編寫實(shí)現(xiàn)IIR濾波器的程序命名為“”（見附錄一）和鏈接命令文件“”（見附錄二）。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33開 始輸 入 低 通 濾 波 器 各 頻 率 參 數(shù)構(gòu) 造 濾 波 器 頻 域 特 性 波 形調(diào) 用 低 通 濾 波 器 設(shè) 計(jì) 子 程 序 完 成濾 波 器 a和 b參 數(shù) 設(shè) 計(jì)調(diào) 用 濾 波 器 濾 波 子 程 序 對(duì) 輸入 信 號(hào) 循 環(huán) 執(zhí) 行 濾 波結(jié) 束圖 41 程序設(shè)計(jì)流程圖 IIR 數(shù)字濾波器在 DSP 上的實(shí)現(xiàn) 圖 42 為 IIR 濾波器實(shí)現(xiàn)的電路方框圖，其核心部分為 TI 公司生產(chǎn)的 DSP 芯片TMS320C5416，E 2PROM 和 RAM 是其外圍電路。DSP 送給 A/D 抽樣時(shí)鐘，對(duì)輸入的模擬信號(hào)抽樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后由 CPLD 提供時(shí)序，讀取每次的抽樣信號(hào)，送到 DSP 中進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最后仍由按照 CPLD 提供的時(shí)序?qū)⑦\(yùn)算結(jié)果送到 D/A 中，由 D/A 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。圖 42 IIR濾波器實(shí)現(xiàn)的電路方框圖CPLDD SPTM320C5416A/DE2PROM D/AROM長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34 采用兩路正弦波信號(hào)的混疊信號(hào)作為輸入信號(hào)；低頻正弦波信號(hào)：幅度 5V，頻率20KHz；高頻正弦波信號(hào)：幅度 ，頻率70KHz。在 環(huán)境下，加載“ExpIIR”，在中程序 flag=0 處設(shè)置斷點(diǎn)，單擊“Run”運(yùn)行程序，程序?qū)⑦\(yùn)行至斷點(diǎn)處停止。 用 View/Graph/Time/Frequency 打開一個(gè)圖形觀察窗口（如圖 43 所示）；采用雙綜觀察在起始地址分別為 x 和 y，長(zhǎng)度為 256 的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為 32 位浮點(diǎn)型變量，這兩個(gè)數(shù)組分別存放的是經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換的混疊信號(hào)和對(duì)該信號(hào)進(jìn)行 IIR 低通濾波后的輸出信號(hào)（如圖 44 所示）。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35圖 43 圖形編輯窗口圖 44 濾波前、后信號(hào)的波形長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）365 總結(jié)通過對(duì)數(shù)字濾波器的理論研究、MATLAB 軟件在數(shù)字信號(hào)處理的研究、對(duì) DSP 技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究，本課題最終完成的主要成果具體如下： 研究了數(shù)字濾波器的理論知識(shí)，為系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間摸索學(xué)會(huì)了 MATLAB 軟件在數(shù)字信號(hào)處理，尤其是 IIR 數(shù)字濾波器處理中的應(yīng)用，并利用所學(xué)完成了一個(gè)低通 IIR 數(shù)字濾波器和一個(gè)帶通 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和仿真。 研究了 TI 公司 TMS320VC5416 數(shù)字信號(hào)處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及片上資源，以及 TI 公司DSP 系統(tǒng)開發(fā)工具的應(yīng)用，結(jié)合平時(shí)積累的系統(tǒng)程序調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源對(duì)一個(gè) IIR 低通濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試，使得軟件程序能在硬件平臺(tái)上得以穩(wěn)定的運(yùn)行。 由于本人的時(shí)間和能力有限，文中難免有不足之處，誠(chéng)懇希望各位老師批評(píng)指正。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37參考文獻(xiàn)[1] 王世一，數(shù)字信號(hào)處理,北京：北京理工大學(xué)出版社，1997 年 12 月第二版[2] 丁玉美，高西全，數(shù)字信號(hào)處理，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，[3] 汪安民，《TMS320C54XX DSP 實(shí)用技術(shù)》，北京：清華大學(xué)出版社，[4] 程佩青，《數(shù)字信號(hào)處理教程》，北京：清華大學(xué)出版社，[5] 胡廣書，數(shù)字信號(hào)處理、理論、算法與實(shí)現(xiàn)，北京：清華大學(xué)出版社，1997[6] 蔣志凱，數(shù)字濾波器與卡爾曼濾波，北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1993[7] 樓順天，李博菡，基于 MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)信號(hào)處理，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1998[8] 李海濤，鄧櫻，MATLAB 程序設(shè)計(jì)課程，北京：高等教育出版社，[9] 郭仕劍，王寶順，賀志國(guó)，楊可心等， 數(shù)字信號(hào)處理，北京：人民郵電出版社，[10] 鄒彥，DSP 原理與應(yīng)用，北京：電子工業(yè)出版社，[11] 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CODE_SECTION(vect,vect)include include define pi define IMR *(pmem+0x0000) define IFR *(pmem+0x0001) define PMST *(pmem+0x001D) define SWCR *(pmem+0x002B) define SWWSR *(pmem+0x0028) define AL *(pmem+0x0008) define CLKMD 0x0058 /* clock mode reg*/define Len 256double fs,nlpass,nlstop,nhpass,nhstop,a[3],b[3],x[Len],y[Len]。void biir2lpdes(double fs, double nlpass, double nlstop, double a[], double b[])。unsigned int *pmem=0。ioport unsigned char port8002。int in_x[Len]。int m = 0。int intnum = 0。double xmean=0。int n=0。int flag = 0。int i,j,p,k=0。double w2,w1,w0。void cpu_init(){ *(unsigned int*)CLKMD=0x0。 //switch to DIV mode clkout= 1/2 clkin長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40 while(((*(unsigned int*)CLKMD)amp。01)!=0)。 *(unsigned int*)CLKMD=0x77ff。 //switch to PLL PMST=0x3FA0。SWWSR=0x7fff。SWCR=0x0000。IMR=0。IFR=IFR。} interrupt void int1() {in_x[m] = port8002。in_x[m] amp。= 0x00FF。m++。intnum = m。if (intnum == Len){intnum = 0。xmean = 。for (i=0。 iLen。 i++){xmean = in_x[i] + xmean。}xmean = *xmean/Len。for (i=0。 iLen。 i++){x[i] = *(in_x[i] xmean)。}for (i=0。 iLen。 i++)長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）41 { w2 = x[i]a[1]*w1a[2]*w0。 y[i] = b[0]*w2+b[1]*w1+b[2]*w0。 w0 = w1。 w1 = w2。 }m=0。flag = 1。}} void biir2lpdes(double fs, double nlpass, double nlstop, double a[], double b[]) { int i,u,v。double wp,omp,gsa,t。 wp=nlpass*2*pi。omp=tan(wp/)。gsa=omp*omp。for (i=0。 i=2。 i++) {u=i%2。v=i1。a[i]=gsa*pow(2,u)sqrt(2)*omp*v+pow(2,u)。 }for (i=0。 i=2。 i++) { u=i%2。b[i]=gsa*pow(2,u)。 }t=a[0]。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42for (i=0。 i=2。 i++) { a[i]=a[i]/t。b[i]=b[i]/t。 } }void set_int() {asm( ssbx intm)。IMR=IMR|0x0004。 asm( rsbx intm)。 }void main(void){w2=w1=w0=。cpu_init()。 fs = 250000。 nlpass = 。nlstop = 。biir2lpdes(fs,nlpass,nlstop,a,b)。set_int()。for(。){if (flag == 1){ flag = 0。 /* set breakpoint here */}}}長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43void vect(){ asm( .ref _c_int00)。/*pseudoinstruction*/ asm( .ref _int1)。 asm( b _c_int00)。/* reset */ asm( nop)。 asm( nop)。 asm( rete)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( rete)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( rete)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( rete)。 asm( nop)。 asm( nop)。 asm( n