DSP 实验指导书基于TMS320C54x2010.7
DSP 实验指导书 ——基于 TMS320C54x 2010.7 I
目录实验说明，1基础实验：CCS的使用与DSP开发环境21.1实验目的21.2实验内容....21.3实验程序结构说明21.4实验步骤...22在片外设的使用（定时器、串行口）.....72.1实验目的，T2.2实验内容72.3实验背景知识，72.4实验要求.9.92.5实验程序功能与结构说明132.6思考题3信号处理实验：数字滤波器（FIR、IIR）.14第一部分FIR滤波器的设计143.1实验目的143.2实验内容.143.3实验原理，143.4实验程序设计..153.5实验步骤173.6程序运行结果.183.7思考题193信号处理实验：数字滤波器（FIR、IIR）...20第二部分IIR滤波器的设计.20.203.1实验目的203.2实验内容.203.3实验原理...213.4实验程序..3.5实验步骤.....223.6实验结果......233.7思考题...254综合实验（语音数据采集、处理）.264.1.实验目的：..26.264.2.实验内容：4.3.实验背景知识：.26..284.4.实验要求..4.5实验的软件流程图294.6实验步骤：291I
目录 实验说明 .1 1 基础实验：CCS的使用与DSP开发环境 .2 1.1 实验目的 . 2 1.2 实验内容 . 2 1.3 实验程序结构说明. 2 1.4 实验步骤 . 2 2 在片外设的使用（定时器、串行口）.7 2.1 实验目的 . 7 2.2 实验内容 . 7 2.3 实验背景知识. 7 2.4 实验要求 . 9 2.5 实验程序功能与结构说明 . 9 2.6 思考题. 13 3 信号处理实验：数字滤波器（FIR 、IIR）.14 第一部分 FIR滤波器的设计.14 3.1 实验目的 . 14 3.2 实验内容 . 14 3.3 实验原理 . 14 3.4 实验程序设计. 15 3.5 实验步骤 . 17 3.6 程序运行结果. 18 3.7 思考题. 19 3 信号处理实验：数字滤波器（FIR 、IIR）.20 第二部分 IIR滤波器的设计.20 3.1 实验目的 . 20 3.2 实验内容 . 20 3.3 实验原理 . 20 3.4 实验程序 . 21 3.5 实验步骤 . 22 3.6 实验结果 . 23 3.7 思考题. 25 4 综合实验（语音数据采集、处理）.26 4.1. 实验目的： . 26 4.2. 实验内容： . 26 4.3. 实验背景知识： . 26 4.4. 实验要求. 28 4.5 实验的软件流程图 . 29 4.6 实验步骤：. 29 II
.294.7实验结果对照4.8思考题..305信号处理实验：快速傅立叶变换（FFT)..315.1实验目的...315.2实验内容....31..315.3实验原理...325.4FFT的高级编程..355.5FFT的DSP编程..5.6实验步骤...66..665.7实验结果5.8思考题..68III
III 4.7 实验结果对照. 29 4.8 思考题 . 30 5 信号处理实验：快速傅立叶变换(FFT) .31 5.1 实验目的 . 31 5.2 实验内容 . 31 5.3 实验原理 . 31 5.4 FFT的高级编程 . 32 5.5 FFT的DSP编程. 35 5.6 实验步骤 . 66 5.7 实验结果 . 66 5.8 思考题. 68
实验说明DSP是一门理论与实践并重的技术，在学习了DSP的结构体系与基本原理以后，必须配合通过一些典型的DSP实验，以加深对DSP软、硬件的理解与掌握，同时学会DSP的开发工具的使用，了解DSP应用系统的开发环境与开发过程，从而为今后从事DSP的开发打下扎实的基础。本实验指导书包含了5个实验，分为三种类型，供师生查阅。1）基础性实验，熟悉和了解DSP的开发环境，初步学会程序的编写与DSP开发工具CCS的使用，基础实验为必做实验。2）DSP在片的外设与硬件接口实验，通过DSP的开发平台和实验系统，进一步加深对DSP硬件系统的理解，初步学会包括在片的外设，I/O接口，A/D、D/A接口、串口等的使用，教师可根据学时选做1-2种；3）应用程序设计与调试，这一部分实验是综合性的，除了学会DSP的程序编写与调试外，要求学生综合运用数字信号处理的基本理论、MATLAB软件，在DSP上实现信号处理有关算法进而了解和学会基于DSP的信号处理系统的开发，教师可根据学时选做。以下各个实验程序都是基于TMS320C5416的实验程序，其中在数字滤波器的设计时，需要借助于Matlab来进行滤波器的仿真。编译所用到的CCS版本为2.20.28或者是更高版本。1
实验说明 DSP 是一门理论与实践并重的技术，在学习了 DSP 的结构体系与基本原理以后，必须 配合通过一些典型的 DSP 实验，以加深对 DSP 软、硬件的理解与掌握，同时学会 DSP 的开 发工具的使用，了解 DSP 应用系统的开发环境与开发过程，从而为今后从事 DSP 的开发打 下扎实的基础。 本实验指导书包含了 5 个实验，分为三种类型，供师生查阅。 1）基础性实验，熟悉和了解 DSP 的开发环境，初步学会程序的编写与 DSP 开发工具 CCS 的使用，基础实验为必做实验。 2）DSP 在片的外设与硬件接口实验，通过 DSP 的开发平台和实验系统，进一步加深对 DSP 硬件系统的理解，初步学会包括在片的外设，I/O 接口，A/D、D/A 接口、串口等的使用， 教师可根据学时选做 1-2 种； 3）应用程序设计与调试，这一部分实验是综合性的，除了学会 DSP 的程序编写与调试外， 要求学生综合运用数字信号处理的基本理论、MATLAB 软件，在 DSP 上实现信号处理有关 算法进而了解和学会基于 DSP 的信号处理系统的开发，教师可根据学时选做。 以下各个实验程序都是基于 TMS320C5416 的实验程序，其中在数字滤波器的设计时， 需要借助于 Matlab 来进行滤波器的仿真。编译所用到的 CCS 版本为 2.20.28 或者是更高版 本。 1
1基础实验：CCS的使用与DSP开发环境1.1实验目的1.熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法；2.熟悉SEED-DEC5416实验环境：3.掌握CCS集成开发环境的调试方法：1. 2实验内容1.编译与链接的设置，生成可执行的DSP文件；2.进行DSP程序的调试与改错；3.学习使用CCS集成开发工具的调试工具：4.观察实验结果；1.3实验程序结构说明本实验包含的文件如下：MATH.c这个文件中包含了实验中关于DSP运算的主要函数。主要包含有：1.fixed add(int x,int y):定点加法运算；fixed sub(int x,int y):定点减法运算；定点乘法运算；fixed mul(int x,int y):定点除法运算：fixed div(int x,int y):float_add(doublex，doubley)：浮点加法运算；float_sub(double x, double y):浮点减法运算；float_mul(doublex,doubley):浮点乘法运算；浮点除法运算；float div(double x,double y):float_fixed(double x):浮点转定点运算；fixed_float(int x):定点转浮点运算；2．math.cmd这是DSP的链接文件。它的主要功能是将DSP的每段的程序链接到相应的DSP的存贮区中。3．rts.1lib是一个库文件，主要包含了有关C的运行环境与相应的函数的代码。1.4实验步骤首先将光盘下03.ExamplesofProgram04.SEED_DTK-DBD调试实验程序目录下的CCS-MATH文件夹拷贝到D：盘根目录下。2
1 基础实验：CCS的使用与DSP开发环境 1.1 实验目的 1. 熟悉 CCS 集成开发环境，掌握工程的生成方法； 2. 熟悉 SEED-DEC5416 实验环境； 3. 掌握 CCS 集成开发环境的调试方法； 1.2 实验内容 1. 编译与链接的设置，生成可执行的 DSP 文件； 2. 进行 DSP 程序的调试与改错； 3. 学习使用 CCS 集成开发工具的调试工具； 4. 观察实验结果； 1.3 实验程序结构说明 本实验包含的文件如下： 1. MATH.c 这个文件中包含了实验中关于 DSP 运算的主要函数。主要包含有： fixed_add(int x,int y)： 定点加法运算； fixed_sub(int x,int y)： 定点减法运算； fixed_mul(int x,int y)： 定点乘法运算； fixed_div(int x,int y)： 定点除法运算； float_add(double x,double y)： 浮点加法运算； float_sub(double x,double y)： 浮点减法运算； float_mul(double x,double y)： 浮点乘法运算； float_div(double x,double y)： 浮点除法运算； float_fixed(double x)： 浮点转定点运算； fixed_float(int x)： 定点转浮点运算； 2. math.cmd 这是 DSP 的链接文件。它的主要功能是将 DSP 的每段的程序链 接到相应的 DSP 的存贮区中。 3. rts.lib 是一个库文件，主要包含了有关 C 的运行环境与相应的函数的 代码。 1.4 实验步骤 首先将光盘下 03. Examples of Program \ 04. SEED_DTK-DBD 调试实验程 序目录下的 CCS-MATH 文件夹拷贝到 D：盘根目录下。 2