DSP应用技术第7章-工程应用实例ppt资料课件.ppt

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1、第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第7章 工程应用实例7.1 基于基于C54x DSP的通用基带调制解调器的设计与实现的通用基带调制解调器的设计与实现7.2 飞行测控系统中无线基带飞行测控系统中无线基带DQPSK调制解调器的研制调制解调器的研制7.3 超短波数据通信系统中无线基带超短波数据通信系统中无线基带/4QPSK调制解调器的研制调制解调器的研制习题习题 第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确7.1 基于基于

2、C54x DSP的通用基带调制解调器的设计与实现的通用基带调制解调器的设计与实现 调制解调器硬件以C54x DSP芯片为核心，包括FPGA/CPLD、可编程开关电容滤波器、A/D变换器、D/A变换器、编解码器、RS-232异步通信接口电路及时钟电路等，如图7.1所示。图7.1 硬件框图第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 调制解调器软件包括异步串行口的初始化、接收、发送、卷积编码、交织、去交织、基带调制(含差分编码、格雷编码)、成形滤波、载波调制、匹配滤波、载波同步、位同步、差分解调、帧同步等。该硬件平

3、台支持MSK、QPSK、DQPSK、/4DQPSK等多种调制体制，也适用于语音信号、振动信号等的处理。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.2 发送功能框图第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.3 接收功能框图第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.4 载波同步模块图第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总

4、是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确7.2 飞行测控系统中无线基带飞行测控系统中无线基带DQPSK调制解调器的研制调制解调器的研制图图7.5 硬件组成框图硬件组成框图第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 系统由三大部分组成。第一部分是数字信号处理部分，实现对信号的调制解调及信道编解码等，它由DSP芯片及基本外围电路组成，DSP芯片采用的是TMS320VC5402，外围电路包含：程序存储器，采用的是TMS27C512芯片，用于固化程序代码；电平转换电路，采用7

5、4AC16245芯片，实现DSP芯片外部接口逻辑电平(3.3 V)和其他器件的接口逻辑电平(5 V)的转换；电源电路，采用TPS7333和TPS7301芯片，分别实现5 V3.3 V和5 V1.8 V的DC-DC转换，产生的1.8 V和3.3 V电源分别给DSP芯片的内核和外部接口供电；复位电路采用MAXIM公司的MAX706ESA芯片，用于整个系统的复位。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 第二部分是数字逻辑控制部分，实现系统各部分的时序控制和逻辑控制，如对主时钟分频，产生各部分所需的时钟频率，产生

6、读写、使能信号和地址解码等。本部分主要采用了ALTERA公司的FPGA芯片EPF10K20。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 第三部分是接口部分，由两种接口组成。第一种接口是基带信号接口，含收发两路，直接与射频部分连接。接收部分的功能是对接收的基带信号进行预处理和量化，主要由滤波电路(MAX295EWE)、放大电路(TL084)、模数转换电路(AD7862)组成。发送部分主要由数模转换电路(AD8582)、滤波电路(MAX295EWE)和放大电路(TL084)组成。第二种接口是数据终端接口，采用通用

7、并/串转换接口芯片Intel8251A和MAX232EESE芯片，后者实现TTL电平和RS-232电平(12 V)之间的转换。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 1.信号流程信号流程 (1)接收信号流程 由射频部分送来的基带DQPSK调制信号(f0=7.2 kHz)，进入带通滤波器MAX295EWE，滤除带外噪声，然后进入运算放大器(TL084)放大至适当电平(03 V变化范围)。放大后的信号由模数转换器AD7862进行量化，量化后的数据进入DSP芯片，通过软件编程进行DQPSK解调、维特比译码和解交

8、织等，得到原始信息码。DSP将该信息码送给Intel8251A，转化成9.6 kb/s的UART数据流，最后经MAX232EESE转变成RS-232电平(12 V)送往数据终端。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (2)发送信号流程 由数据终端送来的RS-232 UART数据流(9.6 kb/s)，经MAX232转变成TTL电平，进入Intel8251A形成并行数据，作为原始信息码，进入DSP芯片，进行卷积编码、交织编码和正交DQPSK调制，然后进入数模转换器AD8582，输出信号由滤波器MAX295

9、EWE进行限带后由放大器(TL084)放大至适当幅度，送至射频部分。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 2.硬件原理图说明硬件原理图说明 图7.67.9是用于飞行测控的无线基带DQPSK MODEM实际应用电路的整套原理图。该系统的数据速率为9600 b/s，调制方式为DQPSK。该四张图所描述的电路的功能分别介绍如下：(1)图7.6是DSP主系统及部分外围电路，主要包含：DSP 芯片(TMS320VC5402)，整个系统的核心，负责对通信信号的处理，如调制解调、信道编译码、滤波、均衡等；TMS27C

10、512程序存储器，用于装载DSP程序代码；MAX706ESA，硬件复位电路。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.6 DSP主系统及部分外围电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.6 DSP主系统及部分外围电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (2)图7.7是模拟输入输出通道电路，主要包含：AD7862(A/

11、D电路)，完成模数转换的功能；AD8582(D/A电路)，完成数模转换的功能；MAX295EWE(数字滤波电路)，对接收和发送的基带信号分别进行滤波；TL084(运放电路)，对接收和发送的基带信号分别进行放大。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.7 模拟输入/输出通道电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (3)图7.8是数据终端接口电路，主要包含：Intel8251A，实现并行数据与串行数据的转换，并产

12、生UART数据格式，完成与数据终端的数据交换。MAX232EESE(串行口电平转换芯片)，实现TTL电平与RS-232电平之间的转换；TPS7301和TPS7333，其功能是产生DSP芯片所需电源，分别产生1.8 V和3.3 V直流电源，供给DSP芯片的内核和外部接口。SN74HC04(非门逻辑电路)，对12.8 MHz的输入时钟信号(由射频系统的温补晶振提供)进行放大整形；第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.8 数据终端接口电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习

13、，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (4)图7.9是系统逻辑控制及信道译码接口电路，主要包含：FPGA芯片EPF10K20(大规模可编程逻辑器件),负责整个系统的时序产生和逻辑控制，如时钟分频、地址译码、控制信号产生等；EPC1(EPROM)，用于装载FPGA芯片EPF10K20的程序代码；74AC16245，实现DSP芯片接口电平(3.3 V)与其他外围电路接口电平(5 V)之间的转换；Q1900(卷积编码Veterbi译码芯片)，实现信道的译码功能。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的

14、问题也很明确图7.9系统逻辑控制及信道译码接口电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.9系统逻辑控制及信道译码接口电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确7.3 超短波数据通信系统中超短波数据通信系统中无线基带无线基带/4QPSK调制解调器的研制调制解调器的研制 图7.107.15是一个用于超短波数据通信的无线基带MODEM实际应用电路的整套原理图。该系统数据速率为9600 b/s，调制方式为/4QPSK。

15、该六张图所描述的电路的功能分别介绍如下：(1)图7.10是DSP主系统，主要包含DSP 芯片TMS320VC5416，它是整个系统的核心，负责对通信信号的处理，即调制解调、信道编译码、滤波、均衡等；第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.10DSP主系统第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.10DSP主系统第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅

16、入深，所提出的问题也很明确 (2)图7.11是DSP系统外围电路，主要包含：39LF400(Flash ROM)，用于装载DSP程序代码；MAX706R，硬件复位及看门狗电路；74LCX245，实现DSP芯片接口电平(3.3 V)与其他外围电路接口电平(5 V)之间的转换。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图图7.11 DSP系统外围电路系统外围电路FlashRA、硬件复位看门狗和电平转换电路、硬件复位看门狗和电平转换电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设

17、置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (3)图7.12也是DSP系统外围电路，主要含TPS767D301，其功能是产生DSP所需电源，由其产生的1.8 V和3.3 V直流电源分别供给DSP芯片内核和外部接口。(4)图7.13是A/D/A电路，TMS320AIC10芯片，该芯片同时具备模/数转换和数/模转换功能，数据接口采用同步串行模式。DSP芯片TMS320VC5416通过自身的同步串行口与TMS320AIC10进行数据交换。(5)图7.14是逻辑控制电路，主要含CPLD芯片XCR3064XL，负责整个系统的时序产生和逻辑控制，如时钟分频、地址译码、控制信号产生等。第7章 工程应用

18、实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.12 DSP系统外围电路：电源产生电路系统外围电路：电源产生电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.13 A/D/A电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.14 系统逻辑控制电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，

19、所提出的问题也很明确图7.14 系统逻辑控制电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (6)图7.15是数据终端接口电路，主要含：M85C30(通用串行口收发器)，实现并行数据与串行数据的转换，并产生UART数据格式，完成与数据终端的数据交换；MAX202(电平转换芯片)，实现TTL电平与RS-232电平之间的转换。第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确图7.15 数据终端接口电路第7章 工程应用实例在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确习习 题题 试用VC5402 DSP设计一个DSP应用系统。要求系统包括程序存储器、A/D和D/A转换器及89C51单片机，并要求DSP的HPI-8主机接口与单片机相连。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确谢谢！谢谢！36