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DSP实验指导书及其思考题答案 《DSP原理及应用》 实 验 指 导 书 杨宣兵 编 写 适用专业电子信息工程 _电子科学与技术 信息工程 通信工程 信息与通信工程学院 72013 年 5 月 前 言 《DSP原理与应用》是电子信息类专业信号与信息处理方向的一门专业必修课同时也是其他电类专业的一门重要的选修课课程以为主要内容介绍了 1 基本算术运算的DSP 实现 4 1 验证 必修 1CCS基本操作 2DSP应用程序结构和开发流程 3基于DSP开发环境Simulator完成16位定点加减乘除运算 2 数字振荡器的设计与实现 4 1 设计 必修 1CCS图形工具使用 2基于C语言和汇编语言混合程序设计 3定时器等外设资源的应用 4简单算法迭代的实现 3 BSP串口通信实现 4 2 综合 必修 1McBSP串口操作 2VC54XX片上ROM资源的使用 4 FIR数字滤波器设计与实现实现 4 2 设计 选修 1McBSP串口操作与串口中断服务程序编写 2ADDA操作 3FIR滤波器实现的特殊指令应用 4CCS高级调试工具使用 5 TMS320VC5402的Bootloader设计与实现 4 510 设计 必修 1编程完成对外设IO端口的控制实现流水灯功能 2完成从COFF文件到启动表的转换 3完成程序的固化与脱离上位机控制的独立运行 6 快速傅立叶变换实现 4 2 综合 选修 1辅助寄存器使用位倒序寻址方式应用等 2FFT算法的编程实现 3CCS探针和图形工具使用 7 外部设备控制实验 4 1 综合 任选 1熟悉外部中断使用与中断服务程序编写方法 2掌握对外设端口的操作方法 3掌握外设的控制方法包括键盘LED步进电机LCD等 8 双音多频 9 双音多频 4 2 设计 选修 掌握DTMF信号的解码算法原理 掌握DTMF信号解码算法的DSP实现方法 目 录 实验一 基本算术运算的DSP实现1 实验二 数字振荡器的设计与实现9 实验三 BSP 串口通信实现16 实验四 FIR 数字滤波器设计与实现25 实验五 TMS320VC5402 的Bootloader设计与实现34 实验六 快速傅立叶变换FFT的实现45 实验七 外部中断按键LED控制实验67 实验八 双音多频DTMF信号产生70 实验九 双音多频DTMF信号解码76 附录一 DES5402PP-U性能介绍82 附录二CCS驱动程序的安装83 附录三DES5402PP-U功能详细介绍87 附录四 DES5402PP-U板上设置状态显示跳线一览表93 实验一 基本算术运算的DSP实现 实验学时4 实验类型验证 实验要求必修 一实验目的 1掌握CCS的配置与基本使用方法 2掌握C54X汇编语言程序结构掌握基于CCS开发平台Simulator采用汇编指令完成16位定点加减乘除运算程序设计并对运算结果进行评价 二实验内容 本实验学习使用定点DSP实现16位定点加减乘除运算的基本方法和编程技巧 三实验原理方法和手段 1、定点DSP中数据表示方法 C54X是16位的定点DSP一个16位的二进制数既可以表示一个整数也可以表示一个小数当它表示一个整数时其最低位D0表示D1位表示次高位D14表示如果表示一个有符号数时最高位D15为符号位0表示正数1表示负数例如07FFFH表示最大的正数32767十进制而0FFFFH表示最大的负数-1负数用2的补码方式显示当需要表示小数时小数点的位置始终在最高位后而最高位D15表示符号位这样次高位D14表示然后是最低位D0表示所以04000H表示小数0501000H表示小数而0001H表示16位定点DSP能表示的最小的小数有符号 0000030517578125在后面的实验中除非有特别说明我们指的都是有符号数在C54X中将一个小数用16位定点格式来表示的方法是用乘以该小数然后取整 从上面的分析可以看出在DSP中一个16进制的数可以表示不同的十进制数或者是整数或者是小数如果表示小数必定小于1但仅仅是在做整数乘除或小数乘除时系统对它们的处理才是有所区别的而在加减运算时系统都当成整数来处理 2、实现16定点加法 C54X中提供了多条用于加法的指令如ADDADDCADDM和ADDS其中ADDS用于无符号数的加法运算ADDC用于带进位的加法运算如32位扩展精度加法而ADDM专用于立即数的加法在本实验中我们可以使用下列代码来说明加法运算 ld temp1a 将变量temp1装入寄存器A add temp2a 将变量temp2与寄存器A相加结果放入A中