【正文】 在此再次感謝我的指導(dǎo) 。在這期間老師不僅傳授給我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度和一扮不茍的工作作風(fēng)，還教會(huì)了我研究課題的方法，使我受益匪淺。Linux 嵌入式系統(tǒng)教程 , 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 年； 【 7】 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 , 西安：西安電子科技大學(xué)， 2020 年； 【 8】 張雄偉，曹鐵勇 .DSP 芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用 ,北京：電子工業(yè)出版社，2020 【 9】 肖維民，許希斌 .軟件無線電波與衛(wèi)星通信 ,1997 【 10】 湯紅軍 .直接數(shù)字頻率合成器中雜散的分析 ,四川輕化工學(xué)院學(xué)報(bào)，1999 【 11】崔旭濤 .基于 DSP+FPGA 信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制 , 儀器儀表學(xué)報(bào)， 2020 【 12】黃仁欣 .DSP 技術(shù)及應(yīng)用 ,電子工業(yè)出版社， 2020 【 13】 朱秀月，陶亞雄，周玨 .現(xiàn)代通信技術(shù) .2 版 . 北京 ： 電子工業(yè)出版社 , 2020， 8089 【 14】 王剛 .嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與典型實(shí)例 . 北京 ： 電子工業(yè)出版社 2020, 5174 【 15】 Patterson D A amp。另外還缺乏液晶顯示模塊、人機(jī)接口模塊、鍵盤控制模塊。掌握了相應(yīng)控制軟件程序編制技巧，培養(yǎng)軟、硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)、調(diào)試能力，然后進(jìn)行實(shí)際操作，完成各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)。而且發(fā)生器電路簡單，調(diào)節(jié)方便，誤差在萬分之一以內(nèi)，產(chǎn)生的波形失真度較小，由于DDS 中幾乎所有部件都屬于數(shù)字電路，易于集成、功耗低、體積小、重量輕 、可靠性高，且易于程控，使用相當(dāng)靈活。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 結(jié) 論 本課題介紹了基于 DSP 芯片 TMS320C5402 實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。 軟硬聯(lián)調(diào) ： 該系統(tǒng)的單片機(jī)控制 DSP 之間的軟硬件的聯(lián)系十分緊密，要嚴(yán)格按著 DDS 算法的時(shí)序進(jìn) 行，來產(chǎn)生所要求的各種波形。 （ 2） 高頻抗干擾設(shè)計(jì) 【 7】 （ 3） 運(yùn)算放大器的選擇 軟件調(diào)試： 本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)很大，全部采用 C 語言編寫，由于一般的仿真器對(duì) C語言的支持都有一定的缺陷，軟件調(diào)試比較復(fù)雜。單片機(jī)軟件先在最小系統(tǒng)板上調(diào)試，確保 ROM 及 RAM 工作正常之后，再與硬件聯(lián)調(diào)。 系統(tǒng)的調(diào)試 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 根據(jù)方案設(shè)計(jì)的要求，調(diào)試共分為三部分：硬件測試、軟件測試和軟聯(lián)調(diào)。 圖 614 接通電源 STC 把程序下載完后斷掉 COM 口連線，并注意聽聽揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音。 STC 在線燒寫軟件如圖 613 所示： 注意：該步驟中要打開的文件為 節(jié)中 keil 軟件已生成的 文件。 程序調(diào)試 167。 拷貝到 LOAD 文件夾中，用 C 編譯器編譯生成 文件。 把 DSP 程序轉(zhuǎn)化成單片機(jī)程序 用 BOOT 方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化 ,轉(zhuǎn)化的目錄如下： TI 提供的十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換工具 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換的命令文件 把十六進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換成 把 OUT 文件轉(zhuǎn)換成 *.hex 和 的批處理 轉(zhuǎn)化方法： 編譯輸出的文件 *.OUT 拷貝到 Change 目錄中，重新命名為。 圖 67 編譯生成 *.out 文件 8. LOAD 程序，如圖 68 所示（注意： *.out 文件在工程目錄中的 DEBUG 文件夾中） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 68 LOAD 程序（ a） 圖 69 LOAD 程序（ b） main()函數(shù)中第一條語句，按“執(zhí)行到光標(biāo)處”圖標(biāo)，如圖 610 所示： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖 610 單步運(yùn)行程序 10. 單步跟蹤或全速運(yùn)行，觀看結(jié)果，具體操作根據(jù)具體情況，在此不在贅述。 7. 編譯，生成 *.out 文件，如圖 67 所示 ： 如果程序有錯(cuò)誤，必須修改正確。 ，如圖 61 所示： 圖 61 新建工程 ，輸入工程項(xiàng)目名，并確定，如圖 62 所示 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 62 選擇路徑 5. 添加源文件，添加 CMD 文件，添加庫文件，如圖 63 64 所示 ： 圖 63 添加源文件 (a） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 64 添加源文件（ b） 添加 CMD 文件和庫文件跟添加源文件的方法相似，在這里不在贅述。 DSP 程序編寫 CCS 軟件，這里要 注意一點(diǎn)，如果不使用仿真器， CCS 運(yùn)行環(huán)境要設(shè)置成一個(gè)模擬仿真器。程初始化 步長 查表 輸出 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 序流程圖如圖 52 所示。單片機(jī)與 DSP 之間的數(shù)據(jù)通信方式采用 HPI 總線口通信。 167。 （ 2）系統(tǒng)通過單片機(jī)發(fā)送頻率控制字至 DSP 芯片 C5402，通過程序利用公式計(jì)算步長。 167。 DDS一般采用相位 截?cái)嗟姆椒?，輸出信?hào)頻譜的雜散相對(duì)較多，另外受器件速度的限制，輸出頻率也還不是很高。 (5)由于 DDS中幾乎所有部件都屬于數(shù)字電路，易于集成，功耗低，體積小，重量輕，可靠性高且易于程控，使用相當(dāng)靈活，因此性價(jià)比極高。 (3)頻率信號(hào)寬，所產(chǎn)生的信號(hào)頻率最低可達(dá) 310? Hz，可認(rèn)為 DDS的最低合成頻率接近零頻，輸出頻率最高可達(dá) 100MHz以上。 (1)能產(chǎn)生任意波形。 167。即，聲卡采集數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū) 1，系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理輸出，同時(shí)聲卡繼續(xù)采集數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū) 2，代系統(tǒng)處理完緩沖區(qū) 1 的數(shù)據(jù)后再處理緩沖區(qū) 2的數(shù)據(jù)， 這時(shí)緩沖區(qū) 1 又可以存放聲卡采集的數(shù)據(jù)了。 而后，系統(tǒng)根據(jù)步長查表，得到一組離散幅度值，再由聲卡的 D/A， LPF濾波最終得到所需要的信號(hào)。 在系統(tǒng)界面根據(jù)需要輸入相應(yīng)的頻率 F， 由系統(tǒng)換算成相應(yīng)步長，即頻率控制字 step，再根據(jù)步長查表。正弦波的波表： SinTab，方波的波表： Square Tab，三角波的波表： Triangle Tab，鋸齒波的波表： Tooth Tab。 步長計(jì)算查表 DDS 技術(shù)的核心是波表，即波形存儲(chǔ)器。取樣量的大小由可程控的頻率設(shè)定數(shù)據(jù)決定。參考頻率源是一個(gè)高穩(wěn)定度的晶體振蕩器，用以同步 DDS 參考時(shí)鐘 0f 頻率控制字 相位累加器 低通 濾波器 D/A 轉(zhuǎn)換器 波形 存儲(chǔ)器 0f本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 中各部件的工作，因此， DDS 輸出的合成信號(hào)的頻率穩(wěn)定度和晶體振蕩器是一 樣的。△ｔ，故可在取樣頻率不變的情況下，通過改變相位累加器頻率控制字的方法將這種變化的相位／幅值量化為數(shù)字信號(hào)，然后通過 D／ A 變換和低通濾波即可得到相位變化的合成模擬信號(hào)頻率 】【 10 。 該技術(shù)是根據(jù)奈奎斯特取樣定理，從連續(xù)信號(hào)的相位Φ出發(fā)，對(duì)一個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)行取樣、量化、編碼，然后將形成的正弦函數(shù)表存入 ROM／ RAM 中，合成時(shí)則通過改變相位累加器的頻率控制字來改變相位增量，相位增量不同將導(dǎo)致一個(gè)周期內(nèi)取樣點(diǎn)數(shù)的不同。該技術(shù)具有頻率分辨率高、轉(zhuǎn)換速度快、信號(hào)純度高、相位可控、輸出信號(hào)無電流脈沖疊加、輸出可平穩(wěn)過渡且相位保持連 續(xù)變化等優(yōu)點(diǎn)。以聲卡作為語音信號(hào)采集工具的虛擬音頻信號(hào)分析系統(tǒng)，主要完成對(duì)已進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 4章 音頻信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)的算法 167。在設(shè)定了聲卡的主要參數(shù)后 , 在利用聲卡的 DMA 方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 CPU 保證在讀寫 8KB 長度的內(nèi)存緩沖區(qū)時(shí) , 速度足夠快 , 并且不會(huì)被其他外來事件打斷。所以一般設(shè)定為 16 位。按位數(shù)分聲卡有 8 位聲卡、 16 位聲卡。根據(jù)采樣定理 , 采樣頻率應(yīng)為被測信號(hào)頻率的 2 倍以上。輸出時(shí) , 計(jì)算機(jī)通過總線將數(shù)字化的聲音信號(hào)以 PCM(脈沖編碼調(diào)制 )方式送到 D/A 轉(zhuǎn)換器 , 變成模擬的音頻信號(hào) , 進(jìn) 而通過功率放大器或線路輸出送到音箱等設(shè)備轉(zhuǎn)換為聲波。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 AIC23B 結(jié)構(gòu)圖如圖 33 所示： 圖 33 AIC23B 結(jié)構(gòu)圖 聲卡作為語音信號(hào)與計(jì)算機(jī)的通用接口 , 其主要功能就是將所獲取的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) , 經(jīng)過音效芯片的處理 , 將該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。同時(shí)一般聲卡 16 位的 A/D 轉(zhuǎn)換精度 , 比通常 12 位 A/D 卡的精度高 , 對(duì)于許多工程測量和科學(xué)實(shí)驗(yàn)來說都是足夠高的 , 其價(jià)格卻比普通數(shù)據(jù)采集卡便宜得 多。 167。每次接收時(shí)鐘中斷發(fā)生，檢測 BIO 值并將檢測值依次移入接收寄存器。為防止誤判，中斷子程序首先檢查接收到的第 1 位是否為開始位，如果不是說明并未有新數(shù)據(jù)到來。每次時(shí)鐘中斷發(fā)生時(shí)，發(fā)送 1 位數(shù)據(jù)，直到包含這 8 位原始數(shù)據(jù)的 11 位數(shù)據(jù)全部發(fā)送完成。 RS232 接口的主要邏輯都是用 5402 匯編語言編寫的，減少了硬件成本和系統(tǒng)體積。 BIO 與 INT0 相連，可以避免頻繁檢測接收管腳的電平。系統(tǒng)原型中利用 5402 的 XF， BIO， INT0 和定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)最簡 RS232 接口，支持從 110 到 115200 各種波特率。 RS232 通信原理 RS232 接口單元是用軟件在 DSP 上實(shí)現(xiàn)的，可提供 110－ 115200 波特低速通信接口。 MAX232A 功耗低、集成度高、片內(nèi)集成電荷泵，只需外接+5V 電源，具有兩個(gè)發(fā)送接收通道 ，接口電路簡單、可靠性好。其中軟件編寫要嚴(yán)格按照異步通信的時(shí)序進(jìn)行，每 bit 位傳送時(shí)間間隔按通信速率 2400 bit /s 計(jì)算為 416μ s。通信速率 2400 bit /s，幀格式為 。根據(jù)數(shù)據(jù)傳送的波特率即字節(jié)中每一位的傳送時(shí)間，我們便可用普通 I/O 口來模擬實(shí)現(xiàn)串行通信的時(shí)序，本設(shè)計(jì)硬件 AT89C51 單片機(jī)通過普通 I/O 口與 RS232 串口實(shí)現(xiàn)。上述字符格式通常作為一個(gè)串行幀，如無奇偶校驗(yàn)位，即為常見的 幀格式。其后為 7 或 8 位的數(shù)據(jù)編碼，第 8 位通常做為奇偶校驗(yàn)位。 RS232 接口電路 串行接口有異步和同步兩種基本通信方式。實(shí)際應(yīng)用中，各系統(tǒng)之間需要實(shí)現(xiàn)異步串行數(shù)據(jù)傳輸和 通信，而 DSP5402 具有同步串口，與標(biāo)準(zhǔn)的異步串行接口不同，本文針對(duì)這種應(yīng)用，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 DSP5402 和 PC 機(jī)的異步串行通信?；? 5402構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的是各種數(shù)據(jù)通信接口的設(shè)計(jì)。 串口描述 TMS320VC5402 以其低成本、低功耗、資源多的特點(diǎn)在通信、控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 管腳 備選功能 ： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部 中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 89C51 的引腳及說明 89C51 引腳配置圖如圖 3