多波形信号发生器多波形信号生器发生器.doc

DSP课程设计报告 ——多波形信号发生器 姓名：李敬涛 学号指导老师：高海林 目 录 一、实验目的 3 二、实验内容 3 三、实验原理 3 1.产生连续的波形的方法 3 1.1 查表法： 3 1.2计算法： 3 2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 4 四、程序设计 5 五、程序调试 11 1、编译过程 11 2、.cmd程序（5502.cmd）全文及其解释： 11 3、程序运行结果（图形和数据显示）： 13 六、硬件输出演示： 16 七、实验感想与体会 18 八、参考文献 18 一、实验目的 1.学习并掌握D/A转换器的初始化设置及其应用 2.学习并掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法，进而掌握任意信号波形(如三角波、锯齿波、矩形波等信号)产生的原理和算法。 3.比较产生信号的两种主要方法(查表法和计算法)的优缺点。 4.熟练使用软件CCS3.3对程序的完整调试过程。 二、实验内容 使用DSP产生300~16000Hz的正弦、方波、锯齿波和三角波信号，输出信号的幅度从0~1Vrms（有效值）。要求使用计算法，并且频率可变、幅度可变。 本实验要求用软件CCS3.3编程实现，并与硬件连接进行功能演示。 三、实验原理 1.产生连续的波形的方法 1.1 查表法： 把事先将需要输出的数据计算好，存储在DSP中，然后依次输出就可以了。查表法的优点是速度快，可以产生频率较高的波形，而且不占用DSP的计算时间；查表法的缺点在于需要占用DSP的内部的存储空间，尤其对采样频率比较大的输出波形，这样，需要占用的内部的空间将更大，而DSP内部的存储空间毕竟有所限制。这使得查表法的应用场合十分有限。 1.2计算法： 采用计算的方法依次计算数据而后输出，然后再计算而后输出。计算法的优缺点正好和查表法相反。即：其优点是不占用DSP的存储空间，其缺点是占用DSP的计算时间，使得执行程序的开销变大。本实验将用第二种方法即计算法产生一个正弦波信号，从DA输出。由余弦信号的递推公式： 得知：如果需要产生连续的余弦信号，必须知道首先两个余弦值的大小，然后就可以利用上式计算出后面的数据，这就是下面编程依据的核心算法。 正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为： , ,. 如果要计算一个角度ⅹ的正弦和余弦值，可以取其前五项进行近似计算。 也可以用递推公式求正弦和余弦值： 利用递推公式计算正弦和余弦值需已知cos(x)、sin(n-1)x、sin(n-2)x和cos(n-2)x的值。用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。 最终产生信号的频率为f0=fs/N，其中N为抽样点数。 2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 TLV320AIC23B是TI公司生产的高性能语音CODEC芯片，16、20、24、32位串行A/D、D/A转换电路。 采样速率：可通过DSP编程来设置，范围8KHz~96KHz。 内含抗混叠滤波器和重构滤波器。 //AIC23波特率设置，CLKIN=CLKOUT=MCLK，采样率32KHz，时钟模式为普通模式， Uint16 Sample_Rate_Control[2] = { Codec_SRC_REV, SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6) +SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0) }; 在AIC23中设置如下： // AIC23的波特率设置,采样率为32k,CLKIN=CLKOUT=MCLK // 时钟模式设为普通模式,基过采样率为250Fs //96k 7 //48k 0 //32k 6 //8k 3 Uint16 Sample_Rate_Control[2] = { Codec_SRC_REV, SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6)+SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0)}; 本报告中所有程序的采样频率波特率均为32000Hz 四、程序设计 我们的设计围绕要求展开，需要实现的基本功能为： 产生正弦、方波、三角波、锯齿波四种波形 波形幅度、频率可借助GEL的slider调整 通过对GEL的学习，我们发现其slider也可以实现选择波形，于是整个演示过程就不需要切换程序了。 主程序设计思路如下图： 代码： #include math.h #include stdio.h #include csl.h #include csl_chip.h #include csl_i2