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1、设计目的1、进一步了解滤波器的原理，了解IIR滤波器的设计过程。2、了解CCS的使用方法，以及掌握基本编程语言。3、掌握CCS设计IIR滤波器。4、掌握CCS工程的建立，源文件的汇编、连接以及调试程序，并且 观察其输入、输出波形。二、滤波器的简介1、数字滤波器原理数字滤波是数字信号处理的一部分。数字信号处理主要是研究用数字 或符号的序列来表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把 它们改变成在某种意义上更为有希望的形式，以便估计信号的特征参 量，或削弱信号中的多余分量和增强信号中的有用分量。具体来说， 凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、调制、解调、均衡、增强、 压缩、估值、识别、产生等加
2、工处理，都可纳入数字信号处理领域。 数字信号处理学科的一项重大进展是关于数字滤波器设计方向的研 究。描述离散系统输出与输入关系的卷积和差分方程只是给数字信号滤 波器提供运算规则，使其按照这个规则完成对输入数据的处理。时域 离散系统的频域特性：丫(/0)=X(* Y(eja)、其中分别是数字滤波器的输出序列和输入序列的频域特性stlmB, McBSPl_DXRlbanz Ioopb,*ar3- wait:stm 20h,ar3loopl:stm 020h,ar4Ioop2:banz Ioop2,*ar4-banz Ioopl,*ar3-ret(3) IIR.cmd-I rts2800_ml.li
3、b-stack 400h -heap 100MEMORY(:origin = 0x80000, length = 0x10000:origin = Ox3FFOOO, length = OxFCO:origin = Ox3FFFCO, length = 0x2PAGED: PROG(R)PAGE 0 : BOOT(R)PAGEO: RESET(R) :origin = Ox3FFFC2, length = 0x3E*/*PAGE0: VECTORS(R)PAGE 1: MORAM(RW) : origin = 0x000000, length = 0x400PAGE 1: MIRAM(RW)
4、: origin = 0x000400, length = 0x400PAGE 1: LOLIRAM(RW) : origin = 0x008000, length = 0x2000PAGE 1: HORAM(RW) : origin = 0x3F8000, length = 0x2000SECTIONS(.reset : RESET, PAGE = 0/*vectors : VECTORS, PAGE = 0*/.pinit: PROG, PAGE = 0.cinit : PROG, PAGE = 0.text: PROG, PAGE = 0.const: L0L1RAM, PAGE = 1
5、.bss:LOL1RAM, PAGE = 1.stack:M1RAM,PAGE = 1.sysmem : M0RAM, PAGE = 1.ebss : H0RAM, PAGE = 1.econst : H0RAM, PAGE = 1.esysmem : H0RAM, PAGE = 1)六、仿真结果(1)输入输入时域图：输入频域图:（2）输出输出时域图：输出频域图：七、设计心得、体会通过这次的DSP课程设计，我深深的体会到了自身的不足，一个软件 就让我试了好多次才调出来结果，还不是实际的做一个东西，但是我 也加深了对DSP的理解。了解了 CCS的用法，充实了我的知识，让我 收益颇丰。这次课程设计
6、还让我了解了数字滤波器的用处，刚开始时上机时，不 会汇编，什么都不知道，不知道怎么使用软件，不会建立源文件， 不会连接。好不容易弄好了以后，运行时总是显示说程序有错误，经 过和同学讨论，并仔细的阅读了程序，终于发现了问题，将错误改掉 了。后来请教了老师，才解决了如何出图这一问题。.(或称为频谱特性)是数字滤波器的单位取样响应的频.输 入序列的频谱经过滤波谱，又称为数字滤波器的频域响应。，因此，只要按照输入信号频谱的特点和处理信号的目后 H(eJ ,使得滤波后的的，适当选择满足设计的要 求，这就是数字滤波器的滤波原理。2、iir滤波器数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限长
7、冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。IIR滤波 器与FIR滤波器相比，具有相位特性差的缺点，但它的结构简单，运 算量小，具有经济、高效的特点，并且可以用较少的阶数获得很高的 选择性。因此也得到了较为广泛的应用。HR数字滤波器的特征是，具有无限持续时间冲激响应，需要用递归 模型来实现，其差分方程为：NN(n) = 2aMz(- i) + i)iw|系统函数为:设计HR滤波器的任务就是寻求一个物理上可实现的系统函数H(z), 使其频率响应H满足所希望得到的频域指标，即符合给定的通带截 止频率、阻带截止频率、通带衰减系数和阻带衰减系数。三、平台简介CCS的全称是Code
8、 Composer Studio,它是美国德州仪器公司公司的 产品线TI出品的代码开发和调试套件。）Texas Instrument, Tl （.中有一大块业务是数字信号处理器（DSP）和微处理器（MCU）, CCS 便是供用户开发和调试DSP和MCU程序的集成开发软件。CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境，在Windows操作 系统下，采用图形接口界面，提供有环境配置、源文件编辑、程序调 试、跟踪和分析等工具。CCS有两种工作模式，即：软件仿真器模式：可以脱离DSP芯片，在PC机上模拟DSP的指令集 和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程模式：可以实时运行在DS
9、P芯片上，与硬件开发板相结 合在线编程和调试应用程序。CCS的开发系统主要由以下组件构成：TMS320c54x集成代码产生工具；CCS集成开发环境；DSP/BIOS实时内核插件及其应用程序接口 API；实时数据交换的RTDX插件以及相应的程序接口 API；由TI公司以外的第三方提供的各种应用模块插件。CCS的功能十分强大，它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸 多功能，而且支持C/C+和汇编的混合编程，其主要功能如下： 具有集成可视化代码编辑界面，用户可通过其界面直接编写C、汇编、.cmd文件等；含有集成代码生成工具，包括汇编器、优化C编译器、链接器等， 链接和调试等诸多功能集成到一个软件环
10、境中；编译、将代码的编辑、. 高性能编辑器支持汇编文件的动态语法加亮显示，使用户很容易 阅读代码，发现语法错误； 工程项目管理工具可对用户程序实行项目管理。在生成目标程序 和程序库的过程中，建立不同程序的跟踪信息，通过跟踪信息对不同 的程序进行分类管理；基本调试工具具有装入执行代码、查看寄存器、存储器、反汇编、 变量窗口等功能，并支持C源代码级调试；断点工具，能在调试程序的过程中，完成硬件断点、软件断点和 条件断点的设置； 探测点工具，可用于算法的仿真，数据的实时监视等； 分析工具，包括模拟器和仿真器分析，可用于模拟和监视硬件的 功能、评价代码执行的时钟； 数据的图形显示工具，可以将运算结果用
11、图形显示，包括显示时域/频域波形、眼图、星座图、图像等，并能进行自动刷新；提供GEL工具。利用GEL扩展语言，用户可以编写自己的控制面 板/菜单，设置GEL菜单选项，方便直观地修改变量，配置参数等； 四、设计程序(1) IIR.c #include stdio.h include math.h#define signal_l_f 500#define signal_2_f 10000#define signal_sample_f 25000#define pi 3.1415926double fs,nlpass,nlstop,nhpass,nhstop,a3,b3,x,y;void biir2
12、lpdes(double fs, double nlpass, double nlstop, double a, double b);void biir2lpdes(double fs, double nlpass, double n I stop, double a, double b)(int i,u,v;double wp,omp,gsa,t;wp=nlpass*2*pi;omp=tan(wp/2.0);gsa=omp*omp;for (i=0; i=2; i+)u=i%2;v=i-l;ai=gsa*pow(2,u)-sqrt(2)*omp*v+pow(-2,u);for (i=0; i
13、=2; i+)u=i%2;bi=gsa*pow(2,u);t=a0;for (i=0; i=2; i+)ai=ai/t;bi=bi/t;)void main(void)(int j,k=O;int n,x_ad,y_da;int *px = (int*)0x3000;int *py = (int*)0x3100;double w2,wl,w0;w2=wl=w0=0.0;for(;)(lnitC5402();/* initialize C5402 DSP */OpenMcBSP();fs=16000;nlpass = 0.1;nlstop = 0.3;biir2lpdes(fs,nlpass,n
14、lstop,a,b);for (j=0; j=4; j+)(READAD50();for (n=0; n=255; n+)(px = (int*)(0x3000+n);x_ad = *px;x = x_ad/32768.0;w2=x-a l*wl-a 2*w0;y=b0 *w2+bl * wl+b2 *w0;wO=wl;wl=w2;y_da=(int)(y*32768.0);py = (int*)(0x3100+n);*py = y_da;)WRITEAD50();k+;)(2) HR.asmSTM SPCR1, McBSPl SPSALDM McBSPl_SPSD,AAND#OxFFFE, ASTLM A, McBSPl_SPSDSTM SPCR2, McBSPl SPSALDM McBSPl_SPSD,AAND#OxFFFE, ASTLM A, McBSPl_SPSDRPT #5RETNOPNOP_READAD50:stm OxOOff,ar30x3000,a r2stmloopa:McBSPl DRRl,b Idmstl b,*ar2+banz Ioopa,*ar3-_WRITEAD50:0x00ff,ar3stmstm 0x3100,ar2*ar2+,Bloopb: Iduand#Offfeh,b ;mask the LSB