【正文】 可靠性高且易于程控使用相當(dāng)靈活因此性價(jià)比極高 DDS雖具有傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)但它也有其缺點(diǎn) DDS一般采用相位截?cái)嗟姆椒ㄝ敵鲂盘栴l譜的雜散相對較多另外受器件速度的限制輸出頻率也還不是很高 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件包括 DSP 程序和單 片機(jī)程序兩部分 DSP 程序設(shè)計(jì) 圖 51 DSP 程序流程圖 DSP 程序流程圖如圖 51 所示 程序流程如下 1DSP 程序首先初始化 CX5402 和模擬接口然后產(chǎn)生最初始的正弦波 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 3 查表后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出聲音信號 單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用 STC89C51 單片機(jī)來接收經(jīng) DSP 系統(tǒng)運(yùn)算后輸出的聲音信號單片機(jī)與 DSP之間的數(shù)據(jù)通信方式采用 HPI總線口通信單片機(jī)系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的通信 協(xié)議接收 DSP 系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行分析和處理程序流程圖如圖52 所示 圖 52 單片機(jī)程序流程圖 系統(tǒng)調(diào)試及測試 DSP 程序編寫 1安裝 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 2 運(yùn)行 CCS 進(jìn)入 CCS 開發(fā)環(huán)境 3 新建一個(gè)工程如圖 61 所示 圖 61 新建工程 4 選擇路徑輸入工程項(xiàng)目名并確定如圖 62 所示 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 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添加完成后整個(gè)工程如圖 65 所示 圖 65 添加完成后整個(gè)工程 6 設(shè)置 BUILDING OPTIONS 圖 66 設(shè)置 BUILDING OPTIONS 主要是 Linker 選項(xiàng) Output Module absolute executable Autoinit Mode runtime Autoinitialize Stack Size 200h 可以設(shè)置也可以不設(shè)置可在 CMD 中包含 Code Entry Point main 這是默認(rèn)設(shè)置 7 編譯生成 out 文件如圖 67 所示 如果程序有錯(cuò)誤必須修改正確直到編譯沒錯(cuò)誤 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 圖 68 LOAD 程序 a 圖 69 LOAD 程序 b 9把光標(biāo)擺在 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 圖 610 單步運(yùn)行程序 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 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 DSPCODEH 把 OUT 文件轉(zhuǎn)換成 hex 和 DSPCODEH 的批處理 轉(zhuǎn)化方法 出的文件 OUT 拷貝到 Change 目錄中重新命名為 ASMOUT 處理文件把 ASMOUT 轉(zhuǎn)換成 DSPCODEH LOAD 文件夾中用 C 編譯器編譯生成 LOADHEX 文件 程序調(diào)試 調(diào)試流程 1 在 PC 上打開串口界面如圖 611 所示 圖 611 打開串口界面 2 輸入 頻率數(shù)點(diǎn)擊發(fā)送按鈕如圖 612 示 圖 612 輸入頻率發(fā)送 3 用串口標(biāo)準(zhǔn)線連接 DEC5402V22 的 COM 口和 PC的 COM 口在斷電的情況下操作 4 運(yùn)行 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 62 節(jié)中 keil 軟件已生成的 loadhex 文件 如圖 613 燒寫軟件 5點(diǎn)擊 STC 上的 DOWNLOAD按鈕等出現(xiàn)如圖 614所示是接通 DSK5402的電源 圖 614 接通電源 6 等 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 系統(tǒng)的調(diào)試 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) 電路按模塊調(diào)試各模塊逐個(gè)調(diào)試再聯(lián)調(diào)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) 硬件調(diào)試 1 DSK5402 開發(fā)板的頻率字的時(shí)序調(diào)試調(diào)試時(shí)使用軟件仿真分析 STC89C51的輸出時(shí)序是否滿足算法的時(shí)序要求 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 C 語言的支持都有一定的缺陷軟件調(diào)試比較復(fù)雜我們采取自下而上的調(diào)試方法即單獨(dú)調(diào)試好每一個(gè)模塊的語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò) 誤后直接下載到單片機(jī)進(jìn)行測試調(diào)試調(diào)試好每一個(gè)模塊后再連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試 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其它部分的的軟件和硬件 之間的聯(lián)系不是十分緊密在軟硬件都基本連通的情況下軟硬件聯(lián)調(diào)難度 不是很大 結(jié) 論 本課題介紹了基于 DSP芯片 TMS320C5402實(shí)現(xiàn)正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法采用 DSP 實(shí)現(xiàn)的正弦信號發(fā)生器其調(diào)幅調(diào)頻功能均由軟件實(shí)現(xiàn)而且有較好的可擴(kuò)展性穩(wěn)定性與計(jì)算機(jī)接口方便而且發(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)靈活主要實(shí)現(xiàn)正弦音頻信號發(fā)生器該系統(tǒng)由 DDS 模塊單片機(jī)控制模塊語音提示輸出運(yùn)算放大模塊 DA 轉(zhuǎn)換模塊幅度控制模塊組成 在設(shè)計(jì)過程中我掌握了芯片的結(jié)構(gòu)引腳定義熟悉了 CCS5000 開發(fā)環(huán)境掌握了 DDS 信號發(fā)生原理學(xué)會了編寫串口控制程序掌握了相應(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) 但是還有不足的地方如還有 一些功能要進(jìn)一步拓展可以產(chǎn)生寬帶正交信號方波信號直流信號及其他多種調(diào)制信號可編程和全數(shù)字化控制靈活的信號另外還缺乏液晶顯示模塊人機(jī)接口模塊鍵盤控制模塊 參考文獻(xiàn) 1 ALAN VOPPENHEIM 信號與系統(tǒng) 西安西安交通大學(xué)出版社 1997 年 2 元秋奇數(shù)字圖像處理學(xué)北京電子工業(yè)出版社 2020 年 3 吳運(yùn)昌模擬電子線路基礎(chǔ) 廣州華南理工大學(xué)出版社 2020 年 4 閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)北京高等教育出版社 1997 年 5 張曉麗數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法北京機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 6 馬忠梅 ARMLinux 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 DSPFPGA 信號處理實(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 北京電子工業(yè)出版社 20208089 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 15Patterson D A Hennessy J L Computer anization and design The hardwaresoftware interface 2nd Edition San Francisco Man Kaufmann 1994 16Carreira J Madeira H and Silva J G Xception A technique for the experimental evaluation of dependability in modern puters IEEE Transactions on Software Engineering 1998 24 2 125136 17 北京北京航空航天大學(xué)出版社 2020 18 吳金戊沈慶陽郭庭吉 51 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 北京 清華大學(xué)出版社 2020 19 謝宜仁單片機(jī)硬件接口電路及 電子工業(yè)出版社 2020 20 冉利波電子信息類專業(yè)英語 北京高等教育出版社 2020 致 謝 本課題是在老師的精心指導(dǎo)下完成的在這期間老 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)還教會了我研究課題的方法使我受益匪淺借此機(jī)會向趙老師表示衷心的感謝 本課題是在課題組成員的共同努力下完成的在此感謝為課題完成努力研究的同伴 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我增強(qiáng)了理論與時(shí)間結(jié)合的能力設(shè)計(jì)過程中遇到各種問題在指導(dǎo)老師的幫助下得以解決鍛煉了我的意志更使我增強(qiáng)了信心在此再次感謝我的指導(dǎo) 外文資料翻譯 The Data Collecting and Processing System Based on DSP This paper focuses on the proposal of the data collection and processing system based on DSP Digital Signal Processor and USB Universal Series Bus and its performance It accounts forin detailthe content and performance of USB protocol with USB being the munications protocoland DSP the central processorand thus processing some basic digits on the basis of this data collection system It is convenient to control collecting and processing the onthespot data through linking with the portable puter In the endthe paper tells the practical procedure of applying the involved hardware and software to the system In Shenzhen Citizenship Center Building Health State Monitoring System a new technology that using fiber Bragg grating to detect architecture strains is applied But there are no domestic corresponding products or systems at present While similar systems abroad are too expensive to be applied And to implement high speed acquisition and processing of grating sensors output signals is one of the key problems In order to implement the acquisition and process of the grating strain sensor output signal a signal acquisition and processing card based on TMS320VC5402 and PCI bus is designed in this paper Corresponding software on DSP side and host side is programmedWith the development of puter technology PCI local bus has obtained good reputation for its high performance reliability flexibility and low cost since it was developed During the ten years of development as PCI successfully meets demands of the industry and substituted for ISA and many other bus standards Its appropriate to develop the signal acquisition and processing card based on PCI bus TMS320VC5402 is a fixedpoin