湘潭大学数字信号处理实验报告(第二次)-正弦信号发生器.docx

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1、数字信号处理实验报告（第二次）学 院:班 级:姓 名:学 号:指导老师:完成日期:内容:实验四、正弦信号发生器断点(start address=0X2000, step=0x0400)/C54x Simulator (Texas Instruents)/CPU - C54X (Siaulator) - Code Composer Studio - Graphical Display_ Ele EdM 匕” Lroject R.b” Ptofiler EL Option DP/BIQS Xindov HelpI Debug史 XilesW Qj GZL fiUs昌笛3团B 口 Projects-

2、M sd 力，C I DSP/BIOS Confu r I Generated Tile: I_1 Include 囱 LKB OID 口 Librariesl-l LJ Source 因 Sin. SMOS-3641-7282 1 ScM 1 Be*4-22e*4-2.5e*4 2.笑x-3.3eM10 020 030 040 050 060 070 080090。1001101201 301401501601 701 801 901999. -27208)TintLin Auto Seal，Linking)Build Complete,0 Errors0 Warnings. 0 Remar

3、ks.-f Build 4 Messages /CPU HALTEDFor Kly, press Fl片 DSFS4X-28-Twc 1411数字信号处理东0 DSPSIEFCISXITAM/C54x SsultlorILlI. OK/S T OMKfS 6 断点及探针(start address=0X2000, step=0x0400)6 .程序流程图主程序流程五、实验心得这次实验的主要内容包括阅读理解多项式逼近正弦的文档；阅读和理解 Sin. s54；调试正弦波发生器；加入断点，并选取图形观测，利用动画及时更新； 试利用迭代的方法来实现正弦信号发生器。是为了掌握利用DSP产生正弦信号的 原

4、理；熟悉子程序调用的程序结构以及堆栈的使用；掌握CCS的图形输出操作。 相对于前三次试验有所难度，但是在老师的精辟讲解以及助教的帮助下，还是顺 利完成了试验。这次试验学到了很多，实践与理论的一次经典结合。在本次试验 中学会了设置断点以及怎样连接探针，通过两次试验觉得自己的动手能力有所提 高。感谢老师和助教的悉心指导。实验四、正弦信号发生器一、实验目的1 .掌握利用DSP产生正弦信号的原理2 .熟悉子程序调用的程序结构以及堆栈的使用3 .掌握CCS的图形输出操作二、实验设备1 .集成开发环境 Code Composer Studio (简称 CCS)2 .实验代码 Sin.s54 Lab.cmd

5、 和 Lab.gel三、实验内容1 .阅读理解多项式逼近正弦的文档sin(%)= 3.140625% + 0.02026367x2 - 5.325196x3+ 0.5446778x4 + 1.8002935X为第一象限内的弧度值。因为sin(-x) = sin(%),sin(r)=-sin(%),所以只需将第 二，三，四象限内的弧度值转换到第一象限即可计算出相应的正弦函数值。由于 有限精度，规定弧度值从一万万，其中=0x7FFF, 71/2=0x4000, 一万=0x8000。 利用级数展开产生正弦波,必须在调用计算子程序之前备份好累加器A中的当前 弧度值，以便计算结束后实现X增量。正弦波的频

6、率可以通过增幅的大小来进行 控制，如果假定程序循环一次为一个时间单位，则正弦波的周期为65536/步长， 频率为周期倒数。x自动增长时要注意当超过后必须调整到一万万的范围 内才能调用计算子程序，即若不则x =2。2 .阅读和理解Sin.s54Sin.s54程序如下：5C/;SJTU DSP Tech. Center;Copyright (c) 2003 SJTU DSP Tech. Center. All Rights Reserved.;Description:; TMS320C54x Program for Students Experiment;History:; Date Author

7、sChanges;2003/08/01 Fu XuanCreated.STACK ADDRSTEP.set 0x0500.bsssin_out, 1.mm regs .globalmain.textmain:stmstmstm#STACK_ADDR, SP#0x00A8, PMST#0x0000, SWWSR;IPTR=0x0080;software wait status registersub Assbx CPL ssbx FRCT ssbx OVM ssbx SXM;direct address using SPfraction mode;overflow mode;sign exten

8、sionstm #sin_out, AR6sinjoop:pshmAG;savecurrent x ;ddian OKpshmAH;ddian OKpshmAL;ddianOKcall calculate_sin ;-pi = x pi, B=A-pi ;ddian OKbenormaljncrease,BLT;ddian OKId#0x8000,A；A=-piaddB, A;A=B+(-pi)=x - 2*pinormaljncrease:b sinjoop;ddian OKdead_loop:nopnopnopnopbdeadjoop.set 0x0400 ;delta x (must b

9、e positive), the more the higher frequency;T=65536/STEP, f=l/Tsign calculate_sin:frame-1.set;local variablenop st quadrantxc#0, sign;allocate sign;no direct addressing next frame;decide sign, 0 for 1st and 2nd quadrant, 1 for 3rd and 4thst abs sub be sub2, ALT#1, signA#0x4000, A, B;change to 1st and

10、 2nd quadrant ;test for 1st quadrantfirst_quadrant, BLEQ;if not change to 1st quadrantneg 、 first_qua drant:stmstlm A, TIdId#0x7fff, AA#coef, AR2rpt*AR2+, 16, A*AR2+, 16, B#5-1poly *AR2+Idsfta A, 3sign, B;As sin(pi-x)=sinx, let x=pi-x;T=x;AH=C5;BH=C4;AH=C5*xA5+C4*xA4+C3*xA3+C2*xA2+Cl*x+0nopxcnegfram

11、e1, BNEQA;pick out sign;make Q15 format;nop for B condition test by xc;test sign;sin(-x)=-sinxret.sectvectorsint RESET:mainnopnop.space 124*16;sin(x)=0 + 3.140625X + 0.02026367xA2 - 5.325196xA3 + 0.5446778xA4 + 1.800293xA5.datacoef:;As the max value is -5.325196, so Q12 is used.wordOxlcce;1.800293 *

12、 4096.word0x08b7;0.5446778 * 4096.wordOxaacc;-5.325196 * 4096.word0x0053;0.02026367 * 4096.word0x3240;3.140625 * 4096.word0x0000；o.end;end of Sin.s543 .调试正弦波发生器图形观测时选择菜单View-Graph-Time/Frequency,然后设置如下图:凶n Graph Property DialogDi splay TypeSingle Time昌 1Gr aph TitleGraphi cal Di splayStart Addresssi

13、n_outPageDataAcquisition Buffer Size1Index Increment1Display Data Size200DSP Data Type16-bi t signed integerQ-value0Sampling Rate (Hz)1Plot Data FromLeft to RightLeft-shi ted Data DisplayYesAutoscaleOnDC Value0Axes Di splayOnTime Display UnitsStatus Bar DisplayOnMagnitude Di splay ScaleLinearData Pl

14、ot StyleLineGridStyleZero LineCursor ModeData CursorOK | &皿cel |Help4 .加入断点，并选取图形观测，利用动画及时更新popm AH;ddian OK断点设置处5 .试利用迭代的方法来实现正弦信号发生器sin (n - I)a)T+ 例 + coT + sin (n+ 例一T = 2sin(n+ 例 x cos(afT)得至gsin(na)T+ 8) = 2cos(coT) x sin(n- V)coT + 例一 sin(n - 2)T + 例，因为 coT为常数, 所以2es(3T)为常数，则利用此公式迭代计算每次只需一次乘法

15、和一次加法。四、实验结果及注意事项1 .需要使用临时数据时，必须用frame语句留出所需空间，使用结束后要将 堆栈指针还原以防堆栈内存泄漏。要注意的是frame的下一条指令不能使用直接 寻址。2 .利用累加器写乘法寄存器T (stlm)之后的下一条指令不能使用T；条件转移 指令xc在指令访问阶段判断条件，该条件必须在先于xc指令的2个指令之前产 生；条件转移指令be是在指令执行阶段判断条件，不存在这方面的问题。具体 细节请参见数字信号处理系统的应用和设计3.6节和4.5节。3 .在断点及动画运行方式实现正弦波显示的情况下，查找到存储器中对应存储 正弦波数据实时更新的数据单元。0国国图国国ill

16、esJ GEL filesJ Projectslab.gel-邕SIN.pjt00001010 F074CALLcalculate_sin00001012 8286STHA,*AR600001013 SAO8POPM8h000001014 SAO9POPM9h00001015 8A0APOPMOah00001016 FOODADD#400h,0rA,A00001018 F110SUB#7fffh,0,A,B0000101A F84BBCnormal_increase XBLT0000101C F020LD#8000h70,A0000101E F600ADDB,0,A0000101Fnormal

17、_increase0000101F F073Bsin_loopnnnn.1 n n -iJ T5 .实验结果汇总断点(start address=sin_out, step=0x0400)/Cb4s Si buIMl ur (Tcknk Inait ruarnt )/CPU Cb4X (Si bu!MtCode CoBpoMnt S1 ucli Cr nphi c:mX Diitpl ny国同区S !I* Rdit jfi* project Rbu. Pofilr $EL Option Joolt DSP/BIOS Yindo* Mlp in. 八 |Dbu(困分 0茴S?国国回1& Fil”

18、I-!GRL files渝10 C1El LJ Projects-渝，jLJ DSP/MOS Confi I I7<Cl Includ*此 I AB OID口 Librris l-l JJ Source:一EMIBuild Completer0 Errors, 0 Wornmgs, 0 Remarks.I f | Biiihl4 Messages/-ILlLCPU KAUEDF*r Kelp. pri* Fl.KR4x-2er3 My /C541c Si*ul1 4i t project Hbic kofil &L Option 工 ool* DSf/BIOS Xindov图H。三R嚓铁&

19、S 谯信熄睇空运八 以备| ”|cin. pjtKlD.buc3 I 图的 卷 / 时 R 义,忌(h IP f? P 至0 0 aze日回 d生 Fils-i CJGxl fi Lab rltm stm stm*STACK_ADDR. SP#0x00A8, PMST Ox。， SWWSR;IPTR-0x0080;softwaro wait statusrg latcrQj ProjC-哥LJ D5P/BX0S CerfU匚J Gn*r7*d Fili Includ*g| LAB CWDsub ssbx ssbx ssbx eebxA CPL FRCT OVM SXM;direct addre

20、ss using ;fFaction mode ;overflow mode ;sign extensionSP1 Llr r 0 J Sour Jtmoutr AR60）电埋山ain.loop: pshm pshm pshmAGAHAL;savo currant x ;ddian ;ddion OK ;ddian OKOKcoll ethcolculate_sin A AR6i-pi - x pi :ddion OK ;etore em (x) , add probe point ;ddianpopm popm popmALAH AO;ddlan OK ;ddion OK ;ddlan OK

21、addSTEP. Asub#0x7fff,A,Bbenormallncraaee.Id*0x8000,AaddB. Anortna 1_i ncraee :bsinloop；odd delto zddion OK;test i f xpi. B-A-pi BLT;ddian OK;A-piiA-B*(-pi)-x - 2pi;dd1 an OK;ddian OKdead_loop:nopnooOKI.-dBuild Comp1t, 0 Errors 0 Worn!ngo, 0 Rmorks.pdidj Buihi A Messages/开始a DSE4Xnwu51 /C54m S*ultor断

22、点及探针(start address=sin_out, step=0x0400)断点及探针设置截屏断点 (start address=sin_out, step=0x0500)/C54x Siaulator (Texas Instruaents)/CPU - C54X (Siaulator) - Code Coaposer Studio - Graphical Display file Edit 匕c project Rebug Ptofilr EL Option Tools DgP/BIOS Jtindov Help|sin. pjt11 DebugFilesLJGZL fiUz|lab g

23、】Fl Projtcls-叁siar I DSP/BIOS Confu r I Generated File: I_1 Include 囱 LKB OID口 LibrariesHI 口 Source因 Sin. S546比22M42.50*422ex1.8e*41.5e*41.1eM72823641OS3641-7282-1 Sc*4-1 Be*4-22e*4-2.5e*42笑y3%Y.12011010010 020 030 040 0 SOO 6007008009000(21, 4040)150160Tin1701 801 90199Lin Auto ScU。Build Complete,0

24、 Errors0 Warnings. 0 Remarks.一|一| Build 4 Messages /1111CPU HALTEDFor Kly, press Fl DSFS4X-2e-7wiwi 0 4.610020*030*040*050*0 GOD 70080X)90X) ido HO 120* 130l4o150 1601 70, 1801 90099. 32296)TinLin Anto ScalBuild Complete,0 Errors0 Warnings. 0 Remarks.一|一| Build 4 Messages /a(4- OK/S . OK/S 0 -CPU HA

25、LTEDFor Kly, press Fl片DSPS4X-28-Twci an . EJ数字信号处起东0 DSPSIEFCISHIYAK/C54x Ssultlor断点(start address=AR6, step=0x0400)/C54x Siaulator (Texas Instruaents)/CPU - C54X (Siaulator) - Code Coaposer Studio - Graphical Display file Edit 匕c project Rebug Ptofilr EL Option Tools DgP/BIOS Jtindov Help|sin. pjt1

26、1 DebugFilesLJGZL fiUz|lab g】Fl Projtcls-叁siar I DSP/BIOS Confu r I Generated File: I_1 Include 囱 LKB OID口 LibrariesHI 口 Source因 Sin. S546比22M42.50*422ex1.8e*41.5e*41.1eM72823641OS-3641 7282-1.5cM -1朋2-2.2e*4-2.5e*429e*4-3.3e4.610020*030*040*05010&)070080X)90X) ido HO 120* 130l4o150 1601 70, 1801 90

27、05. 28912)TinLin Anto Scal:JBuild Complete,0 Errors0 Warnings. 0 Remarks. Build X Messages /ILlICPU HALTEDFor Kly, press FlLn 47, Col 1 CAP mX DSFS4X-2e-7wiwi 0 数字信号处理求Ej DSPSIEFCISMITAM/C54x Siullor断点及探针(start address=AR6, step=0x0400)4.610020*030*040*05010&)070080X)90X) ido HO 120* 130l4o150 1601 70, 1801 90(4L 28888)TinLin Anto Scal上JBuild Complete,0 Errors0 Warnings. 0 Remarks. Build X Messages /ILlICPU HALTEDFor Kly, press FlLn 48, Col 1 CAP mX前 DSre4X-2e-7tixin .0数字信号处理东 0 DSPSIEFCISMITAM/C54x Ssultlor