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1、DSP 试验指导书哈尔滨启东科技目录目录1第一章试验平台说明21.1根本参数31.2使用方法4其次章算法试验52.1根底试验52.2卷积计算72.3相关运算92.4快速傅里叶变换 (FFT) 实现112.6有限冲击响应滤波器 (FIR) 实现152.7无限冲击响应滤波器 (IIR) 实现212.8自适应滤波器 (LMS) 实现23第三章外设接口试验263.1数码管把握试验263.2交通灯把握试验283.3液晶显示屏 (LCD)试验303.4矩阵键盘扫描试验313.5通用异步串行接口 (UART) 试验323.6通用串行总线 (USB) 接口试验333.7内置A/D 转换试验363.8高速A/D
2、 转换试验383.9高速D/A 转换试验403.10直流电机把握试验423.11步进电机把握试验433.12以太网卡与 TCP/IP 协议试验453.13CAN 总线试验49- 10 -第一章试验平台说明随着科学技术的飞速进展，人们对把握模型、把握算法要求越来越高，传统意义上的处理器很难满足进展的需求，而数字信号处理器 DSP 经受了 20 多年的进展与普及，应用领域几乎涵盖了全部的行业：通信、信息处理、自动把握、雷达、航空航天、医疗、日常消费品等。德州仪器TI占据了整个 DSP 市场的 50左右，很多高校、争论所、公司大量承受TI 的方案与芯片进开放发与争论。DSP 是一门理论与实践并重的技
3、术，在成功把握了理论学问的同时再协作做一些经典的DSP 试验， 从而加深对 DSP 软、硬件的理解与把握，为今后从事独立的开发打下扎实的根底。目前很多高校都已经开设了数字信号处理的课程，对普及与推广DSP 做出了巨大的奉献。本 DSP 开发平台，承受核心开发板 IO 扩展底板高级外设扩展板的规律架构。以 TI 公司的TMS320VC5509A 和 TMS320F2812 两种DSP 芯片为中心，附加开发了多个功能模块，可以使试验者便利有效地完成各种常用的DSP 开发试验。2812 开发板基于TI 公司的处理器 TMS320F2812 设计而成。TMS320F2812 承受 TI 公司的最 28
4、1X 系列的处理器核，内部带有 ROM、FLASH、大容量的 RAM 和丰富的外部接口，具有体积小、速度快、使用简洁、功能强大、功耗低、性能稳定、编程简洁的特点，格外适合在工业把握场合使用。5509 开发板基于TI 公司的处理器TMS320VC5509A 设计而成。TMS320VC5509A 承受TI 公司的最的 55X 系列的处理器核，内部带有大容量的RAM 和 USB、SD 接口等丰富的外设，具有功耗低，体积小、速度快、使用简洁、功能强大、功耗低、性能稳定、编程简洁的特点，并可用于进展图像处理。格外适合 在算法、多媒体处理、消费电子设备使用。底板上外扩了很多通用接口如串口、网路接口、RS4
5、85、和电机输出接口，为了便利用户用最快的时间把握DSP 的使用技巧，在硬件上使用了多种总线接口和多种外部通讯方式的并配备了，LED、工业用LCD 显示屏，并通过扩展插槽可以扩展图像处理，数字信号源等多种进阶外设，这样就使用户以最快的速度，试验、学习、设计，并把这些处理技巧娴熟的嵌入到产品中，使用户快速的成为硬件的设计高手，我 们在硬件设计中以工业现场的硬件要求来供给方案，除电源局部在工业现场需要参与保护措施外，对于板 级信号，我们使用了信号完整性分析技术、电磁兼容技术，在关键位置使用了电感、电容等电磁兼容器件， 这样就能更简洁把我们的阅历使用到每一个用户的产品中。在软件上，供给了通用的软件的
6、模块，并在此根底上编写了各种接口的软件试验程序。注释详尽，有利于初学者入门，除了已设计好的试验之外，试验者还可以发挥制造性，充分利用试验箱的资源进展其它 试验。对于DSP 高手来说也具备很大的发挥余地。最终真诚的欢送您使用迪阳正泰科技进展公司产品并提出贵重意见。由于任务重、时间紧，作者水平有限，书中难免存在一些小的错误，恳请宽阔师生批判指正。1.1 根本参数 TMS320F2812： 32位DSP2023 系列内核，工作频率150M。 片上存储器： FLASH 128K X 16位SRAM 18K X 16位BOOT ROM 4K X 16 位OPT ROM 1K X 16位 片上外设：PWM
7、 12路QEP 6通道ADC 2 X 8通道，12位，80ns转换时间，0-3V输入量程SCI异步串口 2通道MCBPS同步串口 1通道CAN 1通道SPI同步串口 1通道 外扩SRAM，最大容量512K X 16 位，根本配置64K X 16 位 外扩FLASH，最大容量512 X 16 位，根本配置256 X 16 位 外扩CPLD，为Xilinx9500系列，可以选配95XL36或95XL72 外扩以太网10M 接口，兼容NE2023 外扩20M以上的视频高速AD和高速DA 外扩图形LCD 接口 外扩直流电机，步进电机各一个 外扩44矩阵键盘 外扩双路函数信号发生器 外扩八段数码管，交通
8、灯，蜂鸣器 外扩USB接口，主从方式可以自由转换。 外扩1 路RS232 接口，1 路RS485 接口 供给上电复位、手动复位、电源检测、看门狗，系统牢靠，稳定 标准的JTAG 接口，便利调试 标准化的扩展总线1.2使用方法1. 电源本试验箱内部自带变压器，使用时不需另配低压电源，可直接用一般三相插头接入220V 电源。接上电源后，由电源模块输出 12V，5V，3.3V，分别送至试验箱的各个模块。另外为便利单独使用，两个主控板上都设有独立的电源输入端口，可以接入5V 的直流电源。2. 仿真器接口在做试验时，需要一个 DSP 仿真器，把在计算机上编译并生成的执行代码下载到 5509 或 2812
9、 芯片上。仿真器有两端接口，其中一端与计算机的并行口或 USB 口相连，这取决于仿真器的类型；另一端与DSP 芯片的 JTAG 接口相连，这是一个 14 针的接口，在两块主控板上都可以找到。仿真器连接好后才能对主控板上的DSP 芯片进展读写把握。4. 计算机的配置DSP 试验中的代码编写，下载仿真和程序调试都必需在计算机上完成。计算机上需要安装DSP 集成开发环境软件CCS使用 2.2 或 3.1 版本。计算机应具备最少 32M 内存，100M 硬盘空间和奔腾处理器， 显示器区分率不能低于 800*600。另外，局部模块的试验还要求计算机配有标准的 USB 接口，DB9 串行接口以及RJ-45
10、 网卡接口。5. 其它配件包括USB 连接线，串行口连接线，网线，排线等。其次章算法试验2.1根底试验一、试验目的1. 把握CCS 试验环境的使用；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DSP 硬件仿真器。三、试验原理浮点数的表达和计算是进展数字信号处理的根本学问；产生正弦信号是数字信号处理中常常用到的运算；C 语言是现代数字信号处理表达的根底语言和通用语言。写实现程序时需要留意两点：1浮点数的范围及存储格式；2DSP 的C 语言与ANSI C 语言的区分。四、试验步骤1. 翻开CCS 并生疏其界面；2
11、. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程Example_bASe.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；3. 把 X0 , Y0和 Z0 添加到Watch 窗口中作为观看对象选中变量名，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Add Watch Window”命令；4. 选择 view-graph-time/frequency 。 设置对话框中的参数 : 其中“ Start Address”设为“sin_value”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“100”，并且把“DSP Data Typ
12、e”设为“32-bit floating point”，设置好后观看信号序列的波形sin 函数，如图；5. 单击运行；6. 观看三个变量从初始化到运算完毕整个过程中的变化；观看正弦波形从初始化到运算完毕整个过程中的变化；7. 修改输入序列的长度或初始值，重复上述过程。五、思考题1. 试用C 语言编写实现其他数学运算的程序；2. 考虑如何实现其他波形信号的产生。2.2卷积计算一、试验目的1. 把握卷积运算的根本原理；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1. 一台装有CCS 软件的计算机；2. DSP 试验箱的TMS320F2812 主控板；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原
13、理卷积是数字信号处理中常常用到的运算。其根本的表达式为：y (n )=n m = 0h (m )x (n - m )写实现程序时需要留意两点：1序列数组长度的安排，尤其是输出数组y (n) 要有足够的长度；2循环体中变量的位置，即n 和 m 的关系。四、试验步骤1. 复习卷积的根本原理；2. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程Example_convolve.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；3. 单击运行；4. 观看三个数组从初始化到卷积运算完毕整个过程中的变化可单击变量名前的“”号把数组开放；4. 修改输入序列的长度或初始值，重复上述过程
14、，观看卷积结果。五、思考题1. 试用汇编语言编写实现卷积运算的程序；2. 考虑如何实现复数的卷积运算。2.3相关运算一、试验目的1. 把握相关系数的估量方法；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DSP 硬件仿真器。三、试验原理相关系数是数字信号处理中的一个重要概念，包括自相关系数和相互关系数。它们的定义是：kj(k )= Ex(n)x(n + k ) ， 为相关系数的阶数；xx和g(k )= Ex(n)y(n + k )。xy依据相关系数的定义，需要求输入信号的期望值，这在实际上是不行能实现的。因此，
15、通常只依据确定长度的输入信号求相关系数的一个估量，这时承受以下的公式：设 N 为信号的长度j(k )= 1 N -k -x1(n)x(n + k )xxNn=0和gxy(k )= 1 N -k -x1(n)y(n + k )Nn=0既然是估量值，那么就存在全都性和有效性的问题，可以证明上面两式的估量是有偏估量，而以下的则是 无偏估量：j(k )=xx1N -k -x1(n)x(n + k )无偏估量，-Nkg(k )=xyn=01N -k -x1(n)y(n + k )无偏估量N - kn=0本试验在上面公式的根底上实现各阶相关系数的估量。四、试验步骤1. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程E
16、xample_about.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；2. 在Watch 窗口中添加相关系数数组r 作为观看对象；3. 运行程序，观看数据值的变化；4. 修改估量模式mode，重复上述过程，观看有偏估量与无偏估量的差异；5. 修改输入数组x 和 y 的初始赋值函数、参与估量的数组长度、输出数组的长度等参数，重复上述过程，观看运行结果；五、思考题1. 试证明上面给出的其次组相关系数估量公式的无偏性；2. 在本试验程序的根底上，修改代码，实现自相关系数的估量；3. 分析阶数对相关系数的影响。2.4快速傅里叶变换 (FFT) 实现一、试验目的
17、1. 把握 FFT 算法的根本原理；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DSP 硬件仿真器。三、试验原理傅里叶变换是一种将信号从时域变换到频域的变换形式，是信号处理的重要分析工具。离散傅里叶变换DFT是傅里叶变换在离散系统中的表示形式。但是DFT 的计算量格外大， FFT 就是 DFT 的一种快速算法, FFT 将 DFT 的 N2 步运算削减至 ( N/2 )log N 步。2离散信号x(n)的傅里叶变换可以表示为X (k ) =N-1xnW nkNN = 0W= e- j2p / N N，式中的W
18、称为蝶形因子，利用它的对称性和周期性可以削减运算量。一般而言，FFT 算法分为时间抽取NDIT和频率抽取DIF两大类。两者的区分是蝶形因子消灭的位置不同，前者中蝶形因子消灭在输入端，后者中消灭在输出端。本试验以时间抽取方法为例。时间抽取 FFT 是将 N 点输入序列x(n) 依据偶数项和奇数项分解为偶序列和奇序列。偶序列为：x(0),x(2), x(4), x(N-2)；奇序列为：x(1), x(3), x(5), x(N-1)。这样x(n) 的N 点DFT 可写成：X (k) = N / 2-1 x(2n)W 2nkNn=0考虑到W的性质，即N+ N / 2-1 x(2n + 1)W (2n
19、+1)kNn=0W 2N因此有：= e- j(2p) / N 2 = e- j2p /(N / 2) = WN / 2X (k) =N / 2-1 x(2n)W nk+ W k N / 2-1 x(2n +1)W nkn=0或者写成：N / 2Nn=0N / 2X (k) = Y (k+ W k Z(k )N由于Y(k) 与 Z(k) 的周期为N/2，并且利用WN的对称性和周期性，即：W k + N / 2N= -W kN可得：X (k + N / 2) = Y (k )-W k Z(k )N对 Y(k) 与 Z(k) 连续以同样的方式分解下去，就可以使一个N 点的DFT 最终用一组 2 点的
20、DFT 来计算。在基数为 2 的 FFT 中，总共有log2(N) 级运算，每级中有N/2 个 2 点 FFT 蝶形运算。单个蝶形运算示意图如下：以 N8 为例，时间抽取FFT 的信号流图如下：W0W0W0W2W0W1W0W2W0W3W0W2x(0)x(4)x(2)x(6)x(1)x(5)x(3)x(7)X(0)X(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X(7)从上图可以看出，输出序列是按自然挨次排列的，而输入序列的挨次则是“比特反转”方式排列的。 也就是说，将序号用二进制表示，然后将二进制数以相反方向排列，再以这个数作为序号。如 011 变成 110， 那么第 3 个输入值和第六个输入
21、值就要交换位置了。本试验中承受了一种比较常用有效的方法完成这一步工作雷德算法。四、试验步骤1. 以 64 点 FFT 的信号流图为例，理解FFT 算法的过程；2. 在CCS 环境中翻开本试验的工程Example_fft.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；3. 运行程序；4. 选择view-graph-time/frequency 。 设置对话框中的参数: 其中“Start Address”设为“x_re”， “Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“64”，并且把“DSP Data Ty
22、pe”设为“32-bit floating point”如图，设置好后观看输入信号序列的波形单边指数函数，如图；同样方法观看经DFT 变换后的输出序列“y_re”的波形，“Start Address”改为“y_re”，其余参数不变如图；5. 在 Watch 窗口中添加i, j, k, m, n, a, b ,c 等变量，在 Debug 菜单中先“Restart”然后 “Go main”，单步运行程序，跟踪 FFT 算法的过程；可以跳过程序开头局部对各个数组的赋值代码，方法是在雷德算法的第一行代码前设置断点，然后先单击运行，待程序停在该断点后再单步执行后面的代码，见以以下图。6. 修改N 的值应
23、为 2 的整数次幂，如 8，16，32 等，最大不超过 64，或者修改输入信号 x 的函数，如直流、正弦、三角等，观看程序运行结果。留意观看图形时，数据块大小要相应更改为当前N 值。五、思考题1. 分析本试验程序中完成位倒序排列的“雷德算法”的原理；2. 思考如何实现实数序列的 FFT，它在复数序列的算法根底上还能作哪些优化，从而进一步降低运算量和所需的存储空间。2.6有限冲击响应滤波器 (FIR) 实现一、试验目的1. 把握FIR 滤波器的原理和窗函数设计法；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DS
24、P 硬件仿真器。三、试验原理数字滤波是 DSP 的最根本的应用领域之一。对于很多应用来说，数字滤波一般具有如下的差分方程形式：y(n)=N-1akx(n - k)+ N-1bky(n - k)k =0k =0式中，X(n) 为输入序列，Y(n)为输出序列，A和B为滤波器系数，N 是滤波器的阶数。假设式中全部的Bkk均为零，且通常把系数A记为h ,则有：kkky(n)=N-1hkx(n - k)k =0上式就是FIR 滤波器的差分方程了。FIR 滤波器的最主要的特点是没有反响回路，因此它是无条件稳定系统。它的单位脉冲响应 h(n)是一个有限长序列。由上面的方程可见，FIR 滤波算法实际上是一种乘
25、法累加运算，它不断地输入样本x(n)，经延时 (z1)，做乘法累加，再输出滤波结果 y(n)。要设计一个FIR 滤波器就是要求出它的冲击响应系数h(n)，设计方法主要有窗函数法和频率抽样法， 本试验要求把握窗函数法，这也是最根本的方法。抱负的低通滤波器的频率响应Hd (w)是一个矩形，这意味着它在时域上是无限长的序列，这在实际上是不行能实现的。因此我们要实行某种方法截断 Hd(n)，可以用一个有限长度的窗函数序列w(n)与之相乘。这个窗函数序列的外形和长度都会对最终系统的频率响应特性产生影响，因此对窗函数的分析和选择是设 计 FIR 滤波器的关键问题所在。本试验举了五种常用的窗函数为例，通过设
26、置参数可以得到加上不同窗后的冲击响应序列h(n)，并且可以观看到其幅频响应图。关于依据给定频率要求进展FIR 滤波器设计的具体原理，以及在求得符合要求的 h(n)后如何对输入信号序列进展滤波，请读者参考数字信号处理的有关资料。四、试验步骤1. 复习有关FIR 滤波器的原理；2. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程Example_fir.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；3. 阅读源代码，登记各种窗函数的公式；4. 运行程序 (执行需要确定时间)；5. 选择 view-graph-time/frequency 。 设置对话框中的参数: 其中“S
27、tart Address”设为“hd”， “Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“21”由于源程序中 n=21，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”，设置好后观看抱负冲击响应序列的波形示意图，可与公式比照分析；5.观看其它序列的波形示意图，包括所用窗函数w，加窗后响应序列h 和输出对数幅频响应db 的图形，这时的“Start Address”应分别设为“w”和“h”和“db”，其中观看前两者时数据块大小设为“21”同 n 值，观看“db”时数据块大小设为“300”同 l值，所观看到的图形
28、应大致如下面五组图所示；m=1 时：矩形窗函数(w)加窗后序列(h)加窗后的幅频响应dbm=2 时：三角窗函数(w)加窗后序列(h)加窗后的幅频响应dbDSP 试验指导书哈尔滨启东科技 m=3 时： m=4 时：汉宁窗函数w加窗后序列h加窗后的幅频响应db汉明窗函数w- 18 -加窗后序列h加窗后的幅频响应dbm=5 时：布莱克曼窗函数w加窗后序列hDSP 试验指导书哈尔滨启东科技加窗后的幅频响应db7.从 15 依次修改m 的值，按上面步骤观看各图形。五、思考题1.总结窗函数法的设计步骤和关键问题。- 21 -2.7无限冲击响应滤波器 (IIR) 实现一、试验目的1. 把握 IIR 滤波器的
29、原理与设计方法；2. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DSP 硬件仿真器。三、试验原理数字滤波器的输入xk和输出yk之间的关系可以用如下常系数线性差分方程及其z 变换描述：yk = Na xk - i +iM biyk - ii =0i =1系统的转移函数为：Mbz - kH ( z ) =Y ( z )= k k = 1X ( z )1 +Nk = 0az - k k设计一个IIR 滤波器就是要依据所给定的指标确定上式中的分子和分母系数。设计 IIR 数字滤波器可以先设计一个适宜的模拟滤波器，然后变换
30、成满足给定指标的数字滤波器。这种方法很简便，由于模拟滤波器有多种设计方法，如巴特沃思型滤波器、切比雪夫型滤波器、椭圆函数型 滤波器等，并且已经具有很多简洁而又现成的设计公式。承受这种方法需要把s 平面映射到z 平面，使模拟系统函数H(s)变换成所需的数字滤波器的系统函数H(z)。映射方法主要有冲激响应不变法、阶跃响应不 变法和双线性变换法。前两种方法会由于多值映射关系产生混叠失真，双线性变换法抑制了这一缺点。双 线性变换法的映射关系式是：1 - z-1s = c1 + z-1本试验承受的是巴特沃思型滤波器，并用双线性变换法转换成数字滤波器。四、试验步骤1. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程E
31、xample_iir.pjt，编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；2. 运行程序；3. 在 Watch 窗口观看系统函数H(z)的分子和分母系数ptr_b，ptr_a。写出该滤波器的系统函数。4. 选择 view-graph-time/frequency 。 设置对话框中的参数: 其中 “ StartAddress ” 设 为“hwdb”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“50”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”，观看幅频响应的波形(如
32、图)；5. 修改滤波器的设计参量fp，fr，fs，ap，ar 等，重复上述过程，观看设计结果。(其参数值均在编写的程序中请留意按程序修改)五、思考题1. 总结巴特沃思型滤波器的设计方法。2.8自适应滤波器 (LMS) 实现一、试验目的1. 把握自适应滤波器的原理；2. 把握 LMS 算法的原理；3. 把握用C 语言编写DSP 程序的方法。二、试验设备1.一台装有CCS 软件的计算机；2.TMS320F2812 主控板；3.DSP 硬件仿真器。三、试验原理图 1(图 1)为自适应滤波器构造的一般形式，图中x(k) 为输入信号，通过参数可调的数字滤波器后产生输出信号y(k) ，将输出信号y(k)
33、与标准信号或者为期望信号d(k) 进展比较，得到误差信号e(k) 。e(k)和 x(k) 通过自适应算法对滤波器的参数进展调整，调整的目的是使误差信号e(k ) 最小。反复进展上面过程，使滤波器渐渐把握了输入信号和噪声的统计规律，并以此为依据自动调整自己的参数，从而到达最正确 的滤波效果。一旦输入信号的统计规律发生了变化，滤波器能够自动跟上输入信号的变化，自动调整滤波 器的参数，这就是自适应滤波的原理。自适应滤波器的构造可以承受FIR 型或 IIR 型，由于 IIR 滤波器存在稳定性问题，因此一般承受FIR 滤波器作为自适应滤波器的构造。自适应 FIR 滤波器构造又可分为三种构造类型：横向型构
34、造Transversal Structure、对称横向型构造Symmetric Transversal Structure、格型构造Lattice Structure。本试验所承受的是自适应滤波器设计中最常用的FIR 横向型构造。设w(i)为横向滤波器的一组系数，滤波器的输出与输入信号间的关系可以表示为：y(n) = WT (n)X (n) = N-1w (n)x(n - i)ii=0自适应滤波器除了包括一个依据某种构造设计的滤波器，还有一套自适应的算法。滤波器的参数就是依照这种自适应算法来自动调整的，最常用的自适应算法是最小均方误差算法，即 LMS 算法LeASt Mean Square。L
35、MS 算法的目标是通过调整系数，使输出误差序列 e(n)=d(n)-y(n) 的均方值最小化，并且依据这个判据来修改权系数。当均方误差到达最小时，得到最正确系数w *。为了较快地求得近似的最正确系数， 可以承受最快下降法，也叫梯度算法，这是一种迭代运算。在承受种种近似和代替后，最终可以导出如下 公式：W (n + 1) = W (n) + 2ue(n) X (n)式中的 u 是由系统稳定性和迭代运算收敛速度打算的自适应步长，u 越小，则收敛越慢，但是u 太大则会导致系统的不稳定性。本试验就是以这个公式为根底实现自适应滤波器的。关于算法的具体推导过程及参 数的选择原则，请读者参考数字信号处理的有
36、关资料。四、试验步骤1. 在 CCS 环境中翻开本试验的工程Example_lms.pjt，编译从而生成 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片中；2. 运行程序；3. 选择 view-graph-time/frequency 。 设置对话框中的参数: 其中 “Start Address”设为“x”， “Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“500”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”，观看输入信号的波形如图 2；同样方法观看输出波形“y”(如图 3)和输出误差
37、“e”(如图 4)的波形；体会“自适应”的过程。图 2 图 3图 44. 修改信号长度 L、滤波器级数 N、自适应步长 u、输入信号函数 x 等内容，重复上述过程，观看程序运行结果。五、思考题1. 试推导梯度算法的公式；2. 自适应步长u 对自适应滤波过程有何影响，应如何打算u 的值？第三章外设接口试验3.1数码管把握试验一、试验目的1. 生疏 2812 的指令系统；2. 生疏 74HC573 的使用方法。3. 生疏DSP 的 IO 操作使用方法。二、试验设备1. 一台装有CCS2023 软件的计算机；2. DSP 试验台；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原理此模块由数码管和四个锁存器组成
38、。数码管为共阴极型的。数据由2812 模块的低八位输入，锁存器的把握信号由 2812 模块输出，但经由CPLD 模块译码后再把握对应的八个锁存器。四、试验步骤1. 在 CCS2023 环境中翻开本试验的工程编译 Example_7segled.prj，生成输出文件，通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片；2. 运行程序;数码管会显示 18 的数字。3. 参考源代码自行修改程序转变显示样式。3.2交通灯把握试验一、试验目的1. 生疏 2812 的指令系统；2. 生疏 74HC573 的使用方法。3. 生疏DSP 的 IO 操作使用方法。二、试验设备1. 一台装有CCS2023 软件的计算机；2.
39、 DSP 试验台；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原理此模块由发光二极管和一个锁存器组成。数据由 2812 模块的低八位输入，锁存器的把握信号由2812 模块输出，但经由 CPLD 模块译码后再把握锁存器。四、试验步骤1. 把 2812 模块小板插到大板上；2. 在 CCS2023 环境中翻开本试验的工程编译Example_crossled.prj，生成输出文件，通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片；3. 运行程序，发光二极管按交通灯方式点亮熄灭。4. 参考源代码，自行修改程序，实现不同的交通灯把握方式。3.3液晶显示屏 (LCD)试验一、试验目的1. 把握液晶的使用方法；2. 把握液晶信
40、号之间时序的正确识别和引入。二、试验设备1. 一台装有CCS2023 软件的计算机；2. DSP 试验台；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原理本试验箱承受的液晶接口在DSP 的数据总线上，由于 DSP 是十六位总线，液晶是八位总线，所以 DSP 的高八位总线悬空。液晶的构造框图如下，四、试验步骤1. 把 2812 模块小板插到大板上；翻开液晶模块的电源开关；2. 在 CCS2023 环境中翻开本试验的工程编译 Example_lcd.prj，生成输出文件，通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片；3. 运行程序;液晶上会循环显示预定内容。3.4矩阵键盘扫描试验一、试验目的1.把握键盘信号的输入
41、，DSP I/O 口的使用；3 把握键盘信号之间时序的正确识别和引入。二、试验设备1. 一台装有CCS2023 软件的计算机；2. DSP 试验台；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原理试验箱上供给一个 4x4 的行列式键盘。2812 的 8 个I/O 口与之相连，这里按键的识别方法是扫描法。键被按下时，与此键相连的行线电平将由与此键相连的列线电平打算，而行线的电平在无按键按下时处于高电平状态。假设让全部的列线也处于高电平，那么键按下与否不会引起行线电平的状态变化，始终 为高电平。所以，让全部的列线处于高电平是无法识别出按键的。现在反过来，让全部的列线处于低电平， 很明显，按键所在的行电平将被
42、拉成低电平。依据此行电平的变化，便能推断此行确定有按键被按下，但 还不能确定是哪个键被按下。假设是5 键按下，为了进一步判定是哪一列的键被按下，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，而其余列线处于高电平。那么，按下键的那列电平就会拉成低电平，推断出哪列为 低电平就可以推断出按键号码。四、试验步骤1. 把 2812 模块小板插到大板上；翻开液晶模块的电源开关；2. 在 CCS2023 环境中翻开本试验的工程编译Example_key.prj，生成输出文件，通过仿真器把执行代码下载到DSP 芯片；3. 运行;按下键盘按键，液晶会显示所按键的号码。3.5通用异步串行接口 (UART) 试验一、试验目的1. 把握异步串行通信协议；2. 把握 2812 异步收发器模块的应用。二、试验设备1. 一台装有CCS 软件的计算机；2. DSP 试验台；3. DSP 硬件仿真器。三、试验原理1. 异步串行通信协议在传输数据前，数据线处于高电平状态，这称为标识态。传输开头后，数据线由高电平转为低电平状态，这称为起始位；起始位后面接着58 个信息位；信息位后面是校验位；校验位后是停顿位“1”。传输完毕后，可以马上开头下一个字符的传输；否则，数据线再次进入标识态。上面提到的信息位的位