DSP实现任意波形发生器-上饶师范学院教务处.PDF

上饶师范学院 优秀本科毕业论文 DSP DDSSPP实现任意波形发生器 官仕伟 指导教师：付金仙 （上饶师范学院物理与电子信息系03 物(2)班） 摘要 阐述了基于TMS320VC5402DSP芯片的任意波形发生器的设计原理和实现方法，该波形发生器 可以产生任意波形，且由DSP程序控制，易于修改，弥补了通常波形发生器模式固定、波形不可 编程以及精确度低的不足。 关键词 DSP；波形发生器；DSP程序 1引言 在通信、仪器仪表和控制等现代工程中应用非常广泛的波形发生器在实际中常需要产生任意 的波形，尤其一些特殊的波形，以检测和调试测量装置。 然而，通常实验室的信号发生器模式 固定，波形不可编程，难以实现上述要求，而在现代社会里，对这些工程仪器的要求越来越高， 本文介绍的这种基于TMS320VC5402DSP芯片的波形发生器精度高、稳定性好、调整波形及频率方 便，可以满足实验的需要。一般实现任意波形发生有两种常用的方法，一是地址计数器，还有一 种是相位累加器，在本篇论文中，是采用地址计数器这种抽样方法实现任意波形，并通过 VC5402DSP芯片实现程序化。 2 任意波形发生器工作原理 任意波形发生器的基础是直接数字合成，原理框图如图2-1所示。其波形形成过程为：存储 器(ROM)存储波形数据，通过地址计数器的每一个计数值对应于波形存储器的一个存储单元的地 址，依次循环读出存储器各存储单元的内容(数据)，然后送给D／A转换器，转换成相应的模拟量 输出电压，最后经过低通滤波器得到较光滑的波形。 图2-1 任意波形发生器工作原理框图 N 采用直接地址计数器产生任意波形的工作过程：设计计数器的位数为N位(模值=2)，则把波 形的一个周期分为2个等间隔数据点(抽样点)存入数据存储器，地址计数器不断地循环计数，就N 产生出每一周期为2个固定点的波形。N 该方法的特点是每一个波形周期的点数是固定的，每一周期内点与点之间的相位间隔相同。 但是，两个相邻周期波形之间的相邻两个点的相位间隔与其它点之间的相位相隔可能不同，当计 数器的位数N增加时，这种相位间隔的误差就可以忽略。 1 上饶师范学院 优秀本科毕业论文 3 基于TMS320VC5402DSP的任意波形发生器的系统工作原理 基于TMS320VC5402DSP芯片的任意波形发生器的系统工作原理是基于数模转换技术，在DSP 板上对任意波形进行编程，通过DSP执行相应的程序，从DSP的多通道缓冲口Mcbsp0向DAC0832发 送波形数据，产生波形输出。 DSP芯片对波形的采样率由片内可编程定时器控制，每次当定时器寄存器TM减少到0时，会产 生一个定时器中断(TNT)，定时器中断周期由式(3-1)计算得出： T=CLKOUT×(TDDR+1)×(PRD+1) (3-1) VC5402的时钟发生器包括一个内部振荡器和一个锁相环(PLL)。DSP复位后可以对DSP的时钟 模式寄存器(CLKMD)编程加载PLL，以配置所要求的时钟方式。由CLKMD的PLLNDIV，PLLDIV和PLLMUL 位确定的乘法系数如表3-1所示 表3-1 PLLNDIV PLLDIV和PLLMUL位确定PLL乘法系数 PLLNDIV PLLDIV PLLMUL 乘法系数 0 × 0~14