DSP课程设计实验报告062112170621122906211230.doc

DSP课程设计 实 验 报 告 信号发生器的设计 目 录 一、设计任务 …………………………………………………2 二、实验目的 …………………………………………………2 三、设计内容…………………………………………………2 四、实验原理…………………………………………………2 五、程序设计…………………………………………………7 1、流程图 2、程序源代码 六、CCS5000程序调试………………………………………11 1、新建工程、编译过程、工程架构 2、程序运行结果（数据显示（用watch window观察变量的变化）、图形显示） 七、实验总结…………………………………………16 八、参考资料…………………………………………17 设计任务书 信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。信号发生器已广泛应用于科学实验、通讯和控制等应用领域中。 使用 DSP 和 D/A 转换器可以产生连续的正弦波信号，同样也能产生方波、锯齿波、三角波等其它各种信号波形。本设计要求采用DSP及其D/A转换器产生上述各种信号波形。 实验目的： 1）了解产生信号的两种方法； 2）熟悉使用C语言编写程序； 3)熟悉C语言对CCS的访问和影响； 4)熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。 设计内容 使用DSP产生300—4000HZ的正弦信号，要求使用计算法，并且频率可变、幅度可变、直流分量可变。用软件CCS5000编程实现，并硬件（DSK板或示波器）连接进行功能演示。 发挥部分：使用DSP产生300—4000HZ的方波和三角波。 设计方案、算法及原理说明 (1)产生连续的波形的方法主要有以下两种方法： 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；查表法的缺点是在于需要占用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。 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。由正弦信号的递推公式： 其中，，f为正弦信号的频率，设。由上式可见，若要使递推公式能够进行，则要求求出函数的前两个值，这里是和。结果为： (2)调频调幅 若要修改正弦信号的频率，幅值和直流分量，直接修改程序中宏定义的f,amp和q的值即可。 程序设计 （1）程序设计： 要根据正弦信号的递推公式，给出初始的两个值，以使得程序自己带入公式循环计算下去，即可得到正弦波形。但是，该法求少数点还可以，若产生连续正弦波，则积累误差将会很大，该法就不可取了，所以还要对所求得点数有限制，不太多就可以了。 程序的算法依据的是正弦函数递推公式，先指定最先的两个数，之后通过设定正弦函数数组，根据公式得到每个点的值； 为了方便画图，进行了线性变换，将正弦函数的数组值传给dacdata； 为了在DSK板和示波器上观测该图形，又把dacdata的变换数据从IOSR管脚输出； 为了解决快速CPU和慢速外设的矛盾，编写延时子程序，供主函数调用。 图1 正弦波程序设计流程图 正弦波发生程序如下： ioport unsigned port0bfff; //定义管脚变量port0bfff为无符号型 #include stdio.h //导入库函数 #include type.h #include board.h #include codec.h #include math.h #include mcbsp54.h #define f 400 //定义函数的频率 #define q 0 //定义函数的直流