【正文】 。在 TMS32OVC5402 中，要求每個中斷矢量占 4 個字，如果跳轉(zhuǎn)指令不夠 4 個字，可用 NOP 指令填充，每個 NOP 占一個字； (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) 連接時將矢量表重定位到 IPTR 指定的地址。TMS32V0C5416 芯片包含兩個多通道緩沖串行口，在本系統(tǒng)的設(shè)計中兩個串行口分別接 DA 和 AD 芯片。McBSP 通過一系列存儲器映射控制寄存器來進行配置和操作。為了是 McBSP 接口工作在所希望的模式下，必須在初始化時多相關(guān)寄存器進行正確的配置。長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）32 數(shù)字濾波器程序設(shè)計流程 程序流程圖如圖41所示。采用間接尋址指向數(shù)據(jù)存儲單元, 主要指令為加法、乘法和循環(huán)實現(xiàn), 這些都可以通過MAC 等指令直接實現(xiàn)。需注意的是要對乘法運算結(jié)果進行溢出保護。另外, 因為主程序框架采用C 結(jié)構(gòu), 所以要注意不同環(huán)境下尋址方式的區(qū)別, 當從C 環(huán)境進入直接尋址時, 要先確定DP 值,以免帶來不確定的計算結(jié)果。數(shù)據(jù)采集時要先通過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?？紤]到IIR 數(shù)字濾波器的運算特點,某一時刻的輸入數(shù)據(jù)參加一次運算后不再參與下次運算, 只有各級濾波器輸出結(jié)果需要參與多次運算, 因此濾波結(jié)果和輸入數(shù)據(jù)可以共用同一存儲地址, 從而節(jié)省存儲空間。除此之處，還要注意以下問題：　　 (1) IIR數(shù)字濾波器是針對采樣率固定的系統(tǒng)設(shè)計的，更改系統(tǒng)或系統(tǒng)采樣率改變時應重新設(shè)計?！　?(2) 用到的數(shù)據(jù)存儲單元，程序開始時應對這些單元進行初始化。如果要進行連續(xù)濾波，應保存上一次濾波的結(jié)果?！　?(3) IIR數(shù)字濾波器的濾波結(jié)果會引起相位的延遲，故對相位嚴格要求的場合，需加全通網(wǎng)絡(luò)進行較正，或選用FIR濾波器實現(xiàn)濾波功能。 在CCS軟件環(huán)境下編寫實現(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）。長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（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 子 程 序 完 成濾 波 器 a和 b參 數(shù) 設(shè) 計調(diào) 用 濾 波 器 濾 波 子 程 序 對 輸入 信 號 循 環(huán) 執(zhí) 行 濾 波結(jié) 束圖 41 程序設(shè)計流程圖 IIR 數(shù)字濾波器在 DSP 上的實現(xiàn) 圖 42 為 IIR 濾波器實現(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 抽樣時鐘，對輸入的模擬信號抽樣，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后由 CPLD 提供時序，讀取每次的抽樣信號，送到 DSP 中進行實時處理，最后仍由按照 CPLD 提供的時序?qū)⑦\算結(jié)果送到 D/A 中，由 D/A 轉(zhuǎn)換成模擬信號。圖 42 IIR濾波器實現(xiàn)的電路方框圖CPLDD SPTM320C5416A/DE2PROM D/AROM長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）34 采用兩路正弦波信號的混疊信號作為輸入信號；低頻正弦波信號：幅度 5V，頻率20KHz；高頻正弦波信號：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，單擊“Run”運行程序，程序?qū)⑦\行至斷點處停止。 用 View/Graph/Time/Frequency 打開一個圖形觀察窗口（如圖 43 所示）；采用雙綜觀察在起始地址分別為 x 和 y，長度為 256 的單元中數(shù)值的變化，數(shù)值類型為 32 位浮點型變量，這兩個數(shù)組分別存放的是經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換的混疊信號和對該信號進行 IIR 低通濾波后的輸出信號（如圖 44 所示）。長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）35圖 43 圖形編輯窗口圖 44 濾波前、后信號的波形長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）365 總結(jié)通過對數(shù)字濾波器的理論研究、MATLAB 軟件在數(shù)字信號處理的研究、對 DSP 技術(shù)的學習和研究，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，為系統(tǒng)整體設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。經(jīng)過長時間摸索學會了 MATLAB 軟件在數(shù)字信號處理，尤其是 IIR 數(shù)字濾波器處理中的應用，并利用所學完成了一個低通 IIR 數(shù)字濾波器和一個帶通 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計和仿真。 研究了 TI 公司 TMS320VC5416 數(shù)字信號處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及片上資源，以及 TI 公司DSP 系統(tǒng)開發(fā)工具的應用，結(jié)合平時積累的系統(tǒng)程序調(diào)試經(jīng)驗，利用實驗室的現(xiàn)有資源對一個 IIR 低通濾波器的設(shè)計實例進行了長時間的調(diào)試，使得軟件程序能在硬件平臺上得以穩(wěn)定的運行。 由于本人的時間和能力有限，文中難免有不足之處，誠懇希望各位老師批評指正。 長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）37參考文獻[1] 王世一，數(shù)字信號處理,北京：北京理工大學出版社，1997 年 12 月第二版[2] 丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理，西安：西安電子科技大學出版社，[3] 汪安民，《TMS320C54XX DSP 實用技術(shù)》，北京：清華大學出版社，[4] 程佩青，《數(shù)字信號處理教程》，北京：清華大學出版社，[5] 胡廣書，數(shù)字信號處理、理論、算法與實現(xiàn)，北京：清華大學出版社，1997[6] 蔣志凱，數(shù)字濾波器與卡爾曼濾波，北京：中國科學技術(shù)出版社，1993[7] 樓順天，李博菡，基于 MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計信號處理，西安：西安電子科技大學出版社，1998[8] 李海濤，鄧櫻，MATLAB 程序設(shè)計課程，北京：高等教育出版社，[9] 郭仕劍，王寶順，賀志國，楊可心等， 數(shù)字信號處理，北京：人民郵電出版社，[10] 鄒彥，DSP 原理與應用，北京：電子工業(yè)出版社，[11] 常華，袁剛，常敏嘉，仿真軟件教程Multisim 和 MATLAB，北京：清華大學出版社，[12] 彭啟宗，管慶等,DSP 集成開發(fā)環(huán)境—CCS 及 DSP/BIOS 的原理與應用,北京：電子工業(yè)出版社，[13] 戴明禎，周建江，TMs320C54xDSP 結(jié)構(gòu)、原理及應用，北京：北京航空航天大學出版社，[14] 劉敏等,MATLAB 通信仿真與應用，北京：北京國防 t 業(yè)出版社，2022[15] 張志涌，精通 MATLAB，北京：北京航空航天大學出版社，2022[16] 陳桂明，應用 MATLAB 語言處理數(shù)字信號與數(shù)字圖象，北京：科學出版社，2022[17] 管致中，夏恭格，信號與線性系統(tǒng)，北京：高等教育出版社，1992 年 10 月第三版[18] 李昌立，李雙田，DSP 的發(fā)展概況和應用前景，中興新通信，[19] 劉和平，TMS320LF240x DSP C 語言開發(fā)應用，北京：北京航空航天大學出版社，2022長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）38致 謝近四年的大學生活即將結(jié)束，在此期間得到了很多老師和同學的關(guān)心與支持，借此機會向所有他們表示忠心的感謝!謹向長春工程學院電子信號工程系教研室在我攻讀大學學習期間給予我?guī)椭完P(guān)懷表示最真摯的感謝！在此，特向倪虹霞老師表示衷心的感謝！在學習和生活上給予我許多的關(guān)懷和幫助，謝謝您！對我給予了無微不至的關(guān)懷，尤其是遇到問題時，老師給予了極大的幫助。最后，還要感謝在百忙之中抽出時間審閱本文的專家和評委們，謝謝你們！ 劉峰 2022 年 6 月長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）39附錄一：pragma 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長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（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++)長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（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]。長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（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 */}}}長春工程學院畢業(yè)設(shè)計（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