【正文】 33I N T 2R233I N T 3R133HD0/ H D S 2HD1/ H D S 1HD2 X2HD3 X1HD4/RESETHD5CLKOUTHD6HPIENAA211.6VA22TMSHASTCKHCS/TRSTHRWTD1READYTD0/PSEMU1/DSEMU0/ISTOUTRWHPI16/MSTRBCLKMD3/IOSTRBCLKMD2/MSCCLKMD1XFN M1HOLDH BI LBI0BD X 2MP/MCBDX1BD R0BD X 0BDR1H RD YBFS R0BFS X 2BFSR1BFSX1BFS R2BFS X 0BC L K X R0/ H I N TBC L K X R1BC L K X 2H CN T L 0BCLKXR1BL CK X R2BD R2H CN T L 1 ?？偠灾M管這個(gè)任意波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)還有許多不足，但是，它的設(shè)計(jì)思想是完全可行的，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)進(jìn)一步完善，可以成為一個(gè)好的產(chǎn)品。 2 進(jìn)一步研究 DSP 的軟件流水結(jié)構(gòu)，完善軟件結(jié)構(gòu)，提高 DSP 資源利用率，從而提高合成信號(hào)的頻率。 2 本文采用 ICETEKVC5416AR開(kāi)發(fā)板，通過(guò) C語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)了一種有效的任意波形發(fā)生器。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 29 結(jié)束語(yǔ) 波形發(fā)生器是一種常用的電子儀器，在做實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行產(chǎn)品研制和調(diào) 試以及系統(tǒng)測(cè)試中都是必不可少的，而傳統(tǒng)的信號(hào)源輸出的信號(hào)種類是非常有限的，滿足不了有些用戶的要求，本文采用數(shù)字波形合成技術(shù)，研究和設(shè)計(jì)了數(shù)字化的任意波形發(fā)生器。 3 直接變換數(shù)字存儲(chǔ)示波器 (DSO)所采集的波形 用戶可以利用 DSO 采集波形，并將所采集的波形變換為任意波形 ‘ 55’ 。 2 更方便的波形輸入 現(xiàn)在的任意波形發(fā)生軟件不僅 簡(jiǎn)化了操作，而且更加貼近用戶。 近幾年，國(guó)際上任意波形發(fā)生器的技術(shù)發(fā)展主要在以下幾個(gè)方面： 1 輸出波形頻率的進(jìn)一步提高 在過(guò)去，頻率極限常常使任意波形發(fā)生器僅限于地質(zhì)的、生物的和機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 28 第五章 總結(jié)展望 由于波形信號(hào)發(fā)生器不但 能夠產(chǎn)生函數(shù)波形，而且能產(chǎn)生復(fù)雜的、可由用戶定義的任意波形。 11：支持 RTDX（ real time data exchange）技術(shù)，可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn) DSP與其他應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)交換。 10：提供 GEL工具。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 27 8：分析工具包括模擬器分析和仿真器分析，可進(jìn)行模擬和監(jiān)視硬件的功能、評(píng)價(jià)代碼執(zhí)行的時(shí)鐘。 6：斷點(diǎn)工具能在程序調(diào)試的過(guò)程中，完成硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)的設(shè)置。 4：工程項(xiàng)目管理工具可對(duì)用戶程序 實(shí)行項(xiàng)目管理，在生成目標(biāo)程序和程序庫(kù)的過(guò)程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過(guò)跟蹤信息對(duì)不同的程序進(jìn)行分類管理。 2：含有集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化 C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能集成到一個(gè)軟件環(huán)境中。通常一種型號(hào)的 CCS只適用于一種系列的DSP芯片，由于本次設(shè)計(jì)選擇了 TMS320VC5402這種芯片，所以我們選擇 C5000作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。硬件在線編程可以實(shí)時(shí)運(yùn)行在 DSP芯片上，與硬件開(kāi)發(fā)板相結(jié)合進(jìn)行在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。 } } } 程序改用 matlab仿真波形如下圖： 圖 正弦波的波形圖 軟件系統(tǒng) CCS是一種針對(duì) TMS320系列 DSP芯片的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，在 Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具，可以幫助用戶在一個(gè)軟件環(huán)境下完成編輯、編譯、連接、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 25 uDA0=COSN[i]。 DAC1=uDA1。i=289。 uDA1=0。i=289。 main() { unsigned int uDA0,uDA1,I。 下面是產(chǎn)生正弦波的流程圖： 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 22 開(kāi) 始初 始 化設(shè) 置 讀 正 弦 波 的 值 的 指 針U D A O = 0 和 U D A 1 = 0讀 取 正 弦 波 的 值 存于 寄 存 器寄 存 器 中 的 值 輸 出到 D / A讀 取 正 弦 波 的 值 的指 針 加 1 圖 正弦波流程圖 產(chǎn)生正弦波的程序如下 ： ioport unsigned int port1000,port1001,port1002。這個(gè)程序的輸出是雙通道的輸出，即有兩個(gè)通道同時(shí)輸出波形，這兩個(gè)通道的波形的頻率、相位和幅度可以不同，我們可以用示波器上的雙通道輸入 模式來(lái)同時(shí)觀察兩個(gè)波形的不同。程序開(kāi)始首先進(jìn)行初始化的操作， 初始化操作包括關(guān)閉所有中斷，以免對(duì)輸出波 形產(chǎn)生影響，同時(shí)允許 D/A輸出，初始化后設(shè)置讀正弦波的指針，使這兩個(gè)指針的初始值都為 0，即讀數(shù)時(shí)從正弦值表的第一個(gè)數(shù)開(kāi)始讀，然后輸出到 D/A轉(zhuǎn)換器，接著指針加 1，讀下一個(gè)數(shù)，然后再輸出。但是，這種方法 需要的計(jì)算量就比較大，相應(yīng)的速度就受到限制。 uDA1=256I。 LDAC=0x1f。i++) { DAC0=uDA0。 for(i=0。 } uDA0=256。 uDA0=I。 DAC1=uDA。i=256。 uDA1=0。i=256。 define DAC0 port1000 define DAC1 port1001 define LDAC port1002 main() { unsigned int uDA0,uDA1,I。程序所輸出的波形可以按照要求改變頻率、相位和幅度，以滿足不同的需要。整個(gè)程序經(jīng)過(guò) D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，可以以模擬波形輸出，便于觀察。由于以上寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 18 這些優(yōu)點(diǎn)，所以選擇該器件作為連接 PC 機(jī)與 DSP 的工具。我們把并行端口配置為 EPP模 式。由于調(diào)試程序需要使用 CCS系統(tǒng)，而連接 PC機(jī)和 DSP芯片需要ICETEK— ，所以下面對(duì)它們分別 做以介紹。在 DSP的開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中，匯編語(yǔ)言雖然仍然為主要編程語(yǔ)言，但 C語(yǔ)言也已經(jīng)逐漸被引入， 并且 用 C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的程序有可讀性好，移植性較高，編程簡(jiǎn)單，可縮短開(kāi)發(fā)周期等等優(yōu)點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)所用的晶振電路如圖所示： 圖 晶振電路圖 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 17 四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)軟件是建 立在具體的硬件基礎(chǔ)上的，根據(jù)系統(tǒng)功能要求可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。在泛音晶振電路中，為了保證振蕩器能準(zhǔn)確地振蕩在所需要的奇次泛音上，不但必須有效的抑制掉基頻和低次泛音上的寄生振蕩，而且必須正確的調(diào)節(jié)電路的環(huán)路增益，使其在工作泛音頻率上略大于 1，滿足起振條件。前者稱基頻晶體，后者稱泛音晶體。 C 所引起的固有頻率相對(duì)變化量）在 106以 下。利用石英晶體的壓電效應(yīng)可以做成晶體諧振器。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生 電壓。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生 電壓。 內(nèi)部保護(hù)電路如圖 ： D VD DC VD D圖寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 15 內(nèi)部靜電保護(hù)電路圖 從圖中可以看出， DVDD 電壓不超過(guò) CVDD 電壓 2V，即用 4 個(gè)二極管降壓，而 CVDD 電壓不超過(guò) DVDD 電壓 V，即一個(gè)二極管降壓，否則有可能損壞芯片。若不能做到同時(shí)加電，應(yīng)先對(duì) DVDD 加電，然后再對(duì) CVDD 加電，同 時(shí)要求 DVDD電壓不超過(guò) CVDD電壓 2V。由于 TMS320VC5402 DSP芯片采用雙電源供電，使用時(shí)需要考慮它們的加電次序。 TMS320VC5402 DSP 芯片采用低電壓設(shè)計(jì)，并且采用雙電源供電，即內(nèi)核電源 CVDD和 I/O 電源 DVDD。 當(dāng)用 5V電源電壓工作時(shí)，此器件的數(shù)字輸入提供 TTL 兼容，此器件可以寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 14 用在 5V～ 15V 范圍內(nèi)任何電源電壓工作，但是，電源電壓工作在 5V以上時(shí)，輸入邏輯電平與 TTL 不兼容。 當(dāng) CS 與 WR 信號(hào)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)， DB0～ DB7 輸入端上的數(shù)據(jù)被鎖存，直到 CS 與 WR 信號(hào)再次變?yōu)榈碗娖綍r(shí)為止。當(dāng) CS 與 WR 均為低電平時(shí) TLC7528 模擬輸出對(duì) DB0～ DB7 數(shù)據(jù)總線輸入端的活動(dòng)做出響應(yīng)。大多數(shù)僅需要加上外部運(yùn)算放大器和電壓基準(zhǔn)。每一個(gè)DAC 由反相 R2R 梯形網(wǎng)絡(luò)、模擬開(kāi)關(guān)以及數(shù)據(jù)鎖存器組成。向該地址寫入的數(shù)據(jù)會(huì)直接送到 TLC7528 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 TLC7528C的工作特點(diǎn)如下： (a)易于微處理器接口； (b)片內(nèi)數(shù)據(jù)鎖存； (c)在每一個(gè) D/A轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)具有單調(diào)性； (d)適合于包括 TMS320借口的數(shù)字信號(hào)應(yīng)用的快速控制信號(hào)； (e)價(jià)格便宜。它可工作于電壓模式，與電流輸出相比較，更適合于電壓輸出。 器件 的工作電壓 5V 至 15V，功耗小于 15mW（典型值）?？刂戚斎攵?DACA/DACB 決定哪一個(gè) DAC 被裝載。分為：?jiǎn)瓮ǖ劳酱锌?SP、帶緩沖器多通道同步串行口 BSP、并行帶緩沖器多通道同步串行口 MCBSP 及時(shí)分多通道帶緩沖器串行口 TMD；帶 4 位預(yù)定標(biāo)器的 16 位可編 程定時(shí)器；設(shè)有與主機(jī)通信的并行接口 HPI；具有外部總線判斷控制，以斷開(kāi)外部的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制信號(hào)；數(shù)據(jù)總線具有總線保持器的特性。 其框圖如圖所示： 寧夏理工學(xué)院畢業(yè) 論文 9 H P I 控 制 寄 存 器M U XM U XH P I 控 制 邏輯H P I 寄 存 器816D S P地 址D S P 數(shù) 據(jù)H D接 口 控 制 信 號(hào)H P I 數(shù) 據(jù) 鎖 存 器1 68 圖 HPI 接口框圖 (8) 指令系統(tǒng) 支持單 指令重復(fù)和塊指令重復(fù)；支持存儲(chǔ)器塊傳送指令；支持 32 位長(zhǎng)操作數(shù)指令；具有支持 2 操作數(shù)或 3 操作數(shù)的讀指令；具有能并行存儲(chǔ)和并行加載的算術(shù)指令；支持條件存儲(chǔ)指令及中斷快速返回指令。 (7) 主機(jī)接口