【正文】 n idea, the program flow chart and specific procedures。 The last is to design new and references. Keywords: FTR digital filter。 TMS320C54x。 embedded 。μ c/osii 是著名的、源碼公開的實時內(nèi)核，是專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計的，可用于各類 8 位、 16 位和 32 位單片機或 dsp。 μ C/OSII 的前射是μ C/OS，最早出自 于 1992年美國嵌入式系統(tǒng)專家 Jean 在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的 5月和 6月刊上刊登的文章連載，并把μ C/OS 的源碼發(fā)布在該雜志的 BBS 上。世界上數(shù)以千計的工程技術(shù)人員將μ C/OS 應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，如照相機業(yè)、發(fā)動機控制、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、高速公路電話系統(tǒng)、 ATM 機和工業(yè)機器人等。 1998年，作者決定出版μ C/OS 的第二本書《μ C/OSII The Real Time Kernel》，并設(shè)立了正式的網(wǎng)站： . Μ C/，給μ C/OSII 增加了一些新的功能，并且增加了約 200頁的解釋。 CPU 硬件相關(guān)部分是用匯編語言編寫的、總量約 200行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的 CPU 上。用戶只要有標準的 ANSI 的 C 交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將μ C/OS 嵌入到開發(fā)的產(chǎn)品中。μ C/OSII 已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的 CPU 上。當然，目前的 eCOS 只允許在其目標系統(tǒng)中使用一個單獨的調(diào)度器，未來的版本將可以允許多個調(diào)度器協(xié)同工作?？v觀嵌入式技術(shù)的發(fā)展過程，大致經(jīng)歷了四個階段。工業(yè)生產(chǎn)、通信、交通運輸工具等眾多領(lǐng)域，極大地推進了信息社會的構(gòu)建和發(fā)展。作為一個完整的計算機系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)寶貨微處理器、存儲器、外圍電路等硬件結(jié)構(gòu)，以及操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等軟件系統(tǒng)。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在 ROM 中的 嵌入式處理器 控制板。一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機上的一個微小型的電機，當手機處于震動接收狀態(tài)時打開；也可以很復雜，如 SONY 智能機器狗，上面集成了多個微小型控制電機和多種傳感器，從而可以執(zhí)行各種復雜的動作和感受各種狀態(tài)信息。 20世紀 60年代以來，隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng) 運而生并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年時間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字信號處理器 (DSP)作為一種可編程專用芯片，是數(shù)字信號處理理論實用化過程的重要技術(shù)工具，在語音處理、圖像處理等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由 MathWorks 公司和 TI 公司聯(lián)合開發(fā)的DSPMATLAB Link for CCS Development Tools(簡稱 CCSLink)是 版本 (Release13)中增加的一個全新的工具箱，它提供了 MATLAB、 CCS 和 DSP 目標板的接口，利用此工具可以像操作 MATLAB 變量一樣來操作 DSP 器件的存儲器和寄存器，使開發(fā)人員在 MATLAB 環(huán)境下完成對 DSP 的操作，從而極大地提高 DSP 應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)進程。 數(shù)字信號處理系統(tǒng)是以數(shù)字信號處理為基礎(chǔ)，因此具有數(shù)字處理的全部特點： （ 1）接口方便。 （ 2）編程方便。 （ 3）穩(wěn)定性好。（ 4）精度高。 （ 5）可重復性好。 （ 6）集成方便。 數(shù)字信號處理的算法需要利用 計算機 或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備如 數(shù)字信號處理器 （ DSP）和 專用集成電路 （ ASIC）等。 數(shù)字信號處理的核心算法是離散傅立葉變換 (DFT)，是 DFT 使信號在數(shù)字域和頻域都實現(xiàn)了離散化，從而可以用 通用計算機 處理離散信號。 4 第一章、硬件設(shè)計 設(shè)計思路和原理 框圖 （ 1）對數(shù)字濾波器的分析： 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理的重要環(huán)節(jié)，其實 質(zhì)是用有限精度算法實現(xiàn)的離散時間線性時不變系 統(tǒng)，從而完成對信號進行濾波處理的功能。數(shù)字濾波器根據(jù)其單位沖激響應(yīng)函數(shù)的時域 特性可分為 2 類 :無限沖激響應(yīng) （ IIR)濾波器和有限 沖激響應(yīng) (FIR)濾波器。它可以 在幅度特性隨意設(shè)計的同時，保證精確嚴格的線性 相位 ，廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號處理 。 FIR 數(shù)字濾波器是一種非遞歸系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為： ??ZH = ? ?? ? ? ?????? 10NnnznbzX zY 由此可得到系統(tǒng)的差分方程為： ? ? ? ? ? ???? ?? 10NI inxihny FIR 濾波器的結(jié)構(gòu)如下： 5 其沖激響應(yīng) ??nh 是有限長序列，它 濾波器系數(shù)向量 ??nb ,N 為 FIR 濾波器的階數(shù)。因此， FIR 實際上是一種乘法累加運算。 具體流程圖如下： bN1 bN2 b1 b0 x(nN+1) x(n1)a Z1 Z1 Z1 X(n) y(n) 6 采用的芯片功能介紹 本次課程設(shè)計主要用到 TMS320C54x 芯片。 依賴其并行的工藝特性和片上 RAM 雙向訪問的性能，在一個機器周期內(nèi)， C54x 可以執(zhí)行 4 條行并行存儲器操作：取指令，兩操作數(shù)讀，一操作數(shù)寫。 C54x 有片內(nèi) ROM 、 DARAM、 SARAM ，這些區(qū)域可以通過軟件配置到程序空間。 C54x 包括：通用 I/O 引腳， XF 和 BIO；定時器； PLL 時鐘產(chǎn)生器； HPI 口 8 比特或16 比特；同步串口；帶緩存串口 BSP；多路帶緩存串口 McBSP；時分復用串口 TDM；可編程等待狀態(tài)產(chǎn)生器；可編程 bank switching 模塊；外部總線接口； 標準 JTAG 口 TMS320C54x 引腳圖： 7 原理圖 ADS 程序運行圖： 8 頻率響應(yīng) 9 相位響應(yīng) FIR 數(shù)字濾波器電路板： 低通濾波器仿真圖： 10 幅頻響應(yīng)圖： 11 第二章、軟件設(shè)計 設(shè)計思路 （ 1） 、利用 MATLAB 來確定 FIR 濾波器的參數(shù)； （ 2） 啟動 CCS，在 CCS 中建立一個 C 源文件和一個命令文件，并將這兩個文件添加到工程再編譯并裝載程序； （ 3） 設(shè)置波形時域觀察窗口，得到濾波前后的波形變化圖； （ 4） 設(shè)置頻域觀察窗口，得到濾波前后的頻譜變化圖。 對該式進行 z 變換可得到 FIR 濾波器的傳遞函數(shù)： H（ z） = kNk mzbzXzY ???? 0)()( N 階有限沖激響應(yīng)濾波器（ FIR）公式： N=0,1,2... ? ?? ?????? 12/ 0 ))]1(()()[()( N k kNnxknxkhny 12 程序的流程圖 CCS 匯編程序流程圖： 13 具體程序 CCS 是 TI 推出的用于開發(fā)其 DSP 芯片的繼承 開發(fā)調(diào)試工具 ， 集編輯、編譯、鏈接、軟件仿真、硬件 調(diào)試及實時跟蹤等功能于一體 ,極大地方便了 DSP 程序的設(shè)計與開發(fā) ,此外還提供圖形顯示功能 ,方便 用戶觀察特 定地址的波形。 選擇 菜單“ File ”、“ File I/O ? ”； 單 擊 “ Add File ” 按 鈕 ， 選 擇C:\5416EDULab\Lab16FIR\lowpass\ 文件，單擊“打開”按鈕；在“ Adress”中輸入 d_filin，在“ Length”中輸入 1；在“ Warp Around”項前面加上選中符號；單擊“ Add Probe Point”按鈕。 單擊“確定”按鈕。 濾波器的參數(shù) n=40， wp=， ws= matlab 系數(shù)產(chǎn)生：由 f=[0 1]。 b=fir2(39,f,m) 得到 matlab 的系數(shù)為： 16 b = Columns 1 through 11 Columns 12 through 22 Columns 23 through 33