1、DSP 原理与应用实验指导书（适用于 EL-DSP-EXPIV 型实验箱）刘忠国山东大学控制学院2013 年 7 月1目 录第 1 部分：EL-DSP-EXPIV 型实验系统概述 .211 EL-DSP-EXPIV 型实验系统结构框图 212 实验系统主要资源概述及使用 213 必做实验项目 14第 2 部分 软件硬件安装说明 1521 CCS 的安装 1522 CCS 的仿真器设置 1623 硬件安装说明 23第 3 部分 实验内容 25实验一 CCS 及基本指令实验 25实验二 存储器寻址及 I/O 操作实验 .31实验三 定时器及中断实验 35实验四 FIR 滤波器实验 .42实验五 F
2、FT 实验 .47实验六 波形的数据采集处理及回放实验（选做） 50第 4 部分 附 录 52附录 1：TMS320C5402 CPU 及外设存储器寄存器映射表 52附录 2：C5402 中的中断标志寄存器（ IMR）和中断屏蔽寄存器（IFR） .53附录 3：TMS320C5402 中断向量表与优先级 .54附录 4：TMS320C5402 状态和控制寄存器 .55附录 5：片内 4K 掩模 ROM 的内部资源 .57附录 6：TMS320C5402 时钟方式引脚状态及时钟方式寄存器 .57附录 7：软件等待状态寄存器（SWWSR ） 57附录 8：TMS320C5402 存储器分配 .58
3、附录 9：TMS320C5402 PQFP 封装引脚排列顺序 582第 1 部分：EL-DSP-EXPIV 型实验系统概述EL-DSP-EXPIV 型实验箱是由北京达盛公司开发的专家型实验系统，该实验系统主要用于辅助教学和科研开发使用，便于学生学习和掌握 C54x DSP 的开发应用。11 EL-DSP-EXPIV 型实验系统结构框图系统结构框图本系统采用双 CPU 设计，可以实现双 DSP 的多处理器的协调工作，同时支持 54X 系列和 2X 系列的 CPU 板。用户可根据自己的需求选用不同类型的 CPU 板，通过更换 CPU 板即可做不同类型的 DSP 实验。还可以通过“E_lab”和“T
4、echv”扩展总线，来扩展机、电、声、光等不同领域的扩展模块，完成数据采集、图象处理、通讯、网络、控制等扩展实验。12 实验系统主要资源概述及使用121 CPU 板接口 实验箱支持 dsp 及可控资源表适用 dsp 类型控制的资源 备注CPU15402、5409、5410、54162407语音单元、以太网单元、USB 单元、E_lab1、E_ lab 2、Techv、RS232、CAN、数字量输出单元、IO 单元 2、IO 单元 3RS232、CAN、IO 单元2：配置 2407 CPU 板有效语音单元：配置 54X CPU 板有效CPU25402、5409、5410、54162407AD、D
5、A、LCD、键盘、开关量输入输出单元、RS232、CAN、IO 单元 1、电机控制接口RS232、CAN、电机控制接口：配置 2407 CPU 板有效该实验系统采用底板加 CPU 板的结构方式，CPU 板通过双排针扩展插槽扩展。用户可3根据自己的需求选用不同类型的 CPU 板。不同类型的 CPU 板在硬件上是完全兼容的。并且支持不同种类的 CPU 板混合使用。上表给出了支持的 CPU 板和控制的资源：其中 CPU 板主要由以下几个模块组成：CPU 模块,时钟模块,复位模块,存储器模块,CPLD 模块,扩展接口模块,电源模块。外观和接口示意图外观各接口说明表序号 1 2 3 4 5含义 DSP
6、JTAG接口J1 电源插口 P4 复位按钮 S1 扩展接口 P1 FLASH写保护跳线 J3序号 6 7 8 9 10 11含义 拨码开关SW2 CPLD下载口 J4 扩展接口P3 扩展接口 P2HPI 设置J2拨码开关SW1J1：DSP JTAG接口，符合IEEE Standard 1149.1(JTAG)标准，引脚分配如下图所示：（空脚是第六脚，方形焊盘是第一脚）23467 891510114P4：电源插口，CPU 板单独使用时，从此接口给CPU 板供电 ， +5V，内正外负。CPU 板插在实验箱底板上时，不需要从 P4 电源插口供电。S1：复位按钮，按下系统复位J3：FLASH 写保护跳
7、线，选配置；1、2 短路，不允许擦除 FLASH；2、3 短路，允许擦除 FLASHJ4：CPLD下载口，引脚分配如下图所示：（方形焊盘是第一脚）J2：HPI 设置 ，54X 的 HPI16 的设置；1、2 短接，HPI 8 位模式；2、3 短接，HPI 16 位模式；（只有 VC5409、VC5410 CPU 板有效）SW1：拨码开关，设置 CPU 的工作状态 设置见下表：SW1 开关设置表SW1-4 位 LED 灯 D5 的工作状态ON 灭OFF 亮1 位 2 位 3 位 FLASH 的工作状态ON ON ON 数据空间0FFFF 64KX16 OFF ON ON 程序空间0FFFFF 1
8、MX16X X X 不使能5SW2：拨码开关，设置 CPLD 的工作状态SW2 开关的设置表P1：CPU 数据地址总线扩展接表 1.5 P1 管脚定义表P1 管脚对应 54X 管脚说明 P1 管脚 对应 54X管脚说明1 GND 地 29 A7 地址线 72-17 D0-D15 数据线 0-15 30 A6 地址线 618 GND 地 31 A9 地址线 919 A17 地址线 17 32 A8 地址线 820 A16 地址线 16 33 A11 地址线 1121 A19 地址线 19 34 A10 地址线 1022 A18 地址线 18 35 A13 地址线 1323 A1 地址线 1 36
9、 A12 地址线 1224 A0 地址线 0 37 A15 地址线 1525 A3 地址线 3 38 A14 地址线 1426 A2 地址线 2 39 +5V 电源27 A5 地址线 5 40 +5V 电源28 A4 地址线 4P2：CPU 外设总线扩展接口表 1.6 P2 管脚定义表P2管脚对应 54X管脚说明 P2管脚对应 54X管脚说明1 GND 地 21 DR0 MCBSP0 输入数据2 GND 地 22 DR1 MCBSP1 输入数据3 READY 准备好信号 23 CLKXO MCBSP0 输出位时钟4 PS 程序空间片选信号 24 CLKX1 MCBSP1 输出位时钟5 DS 数
10、据空间片选信号 25 FSX0 MCBSP0 输出侦时钟位号 ON OFF 缺省 位号 ON OFF 缺省1HPIENA=0不选择HPI 模块功能HPIENA=1选择 HPI 模块功能OFF4 CLKMD1=0 CLKMD1=1 OFF2 CLKMD3=0 CLKMD3=1 ON 5MP/MC=0DSP 工作微计算机方式MP/MC=1DSP 工作微处理器方式OFF3 CLKMD2=0 CLKMD2=1 OFF 6CPUCS=0CPU 板为 54X 系列CPUCS=1CPU 板为 2X 系列ON66 IS IO 空间片选信号 26 FSX1 MCBSP1 输出侦时钟7 R/W 读写信号 27 D
11、X0 MCBSP0 输出数据8 MSTRB 存储器空间选择信号 28 DX1 MCBSP1 输出数据9 IOSTRB IO 空间选择信号 29 NMI 不可屏蔽中断信号10 MSC 微状态完成信号 30 IACK 中断响应信号11 XF IO 输出信号 31 INT1 外部中断 112 HOLDA 总线保持响应信号 32 INT0 外部中断 013 IAQ 指令地址采集信号 33 INT3 外部中断 314 HOLD 总线保持信号 34 INT2 外部中断 215 BIO IO 输入信号 35 CLKOUT CPU 时钟输出16 GND 地 36 TOUT0 定时器 0 输出17 CLKRO
12、MCBSP0 输入位时钟 37 NC 空脚18 CLKR1 MCBSP1 输入位时钟 38 RESET 复位信号19 FSR0 MCBSP0 输入侦时钟 39 GND 地20 FSR1 MCBSP1 输入侦时钟 40 GND 地P3：HPI 总线扩展接口表 1.7 P3 管脚定义P3管脚对应 54X管脚说明 P3管脚对应 54X管脚说明1 HD0 HPI 数据线 0 21 HDS2 HPI 数据选通信号 22 GND 地 22 DR2 MCBSP2 输入数据3 HD1 HPI 数据线 1 23 HDS1 HPI 数据选通信号 14 GND 地 24 FSR2 MCBSP2 输入侦时钟5 HD2
13、 HPI 数据线 2 25 HBIL HPI 字节指示信号6 A21 地址线 21 26 CLKR2 MCBSP2 输入位时钟7 HD3 HPI 数据线 3 27 HAS HPI 地址选通信号8 A22 地址线 22 28 CLKX2 MCBSP2 输出位时钟9 HD4 HPI 数据线 4 29 HCS HPI 片选信号10 A20 地址线 20 30 FSX2 MCBSP2 输出侦时钟11 HD5 HPI 数据线 5 31 HR/W HPI 读写信号12 NC 空脚 32 DX2 MCBSP2 输出数据13 HD6 HPI 数据线 6 33 HCNTL0 HPI 控制信号 014 NC 空脚
14、 34 GND 地15 HD7 HPI 数据线 7 35 HCNTL1 HPI 控制信号 116 CPUCS CPU 种类指示信号36 GND 地17 NC 空脚 37 HINT HPI 中断信号18 NC 空脚 38 +3.3V 电源19 HPIENA HPI 使能信号 39 HRDY HPI 准备好信号20 NC 空脚 40 +3.3V 电源LED 指示灯：7D1：+5V ，D2：+3.3V ，D3 ：DSP 核电压，D4 ：复位 信号，D5：CPLD 测试电平转换单元：由于 5402 输入输出接口电平为 3.3V，对于数字量输出而言完全是可以与 5V TTL 系统电平兼容。但对于数字量输
15、入而言，由于其内部是 3.3V，因此不能将中央处理器的输出口直接和外围扩展的 5V 器件相连。通过 LVTH16245 和 LVTH16244 进行电平转换和驱动。FLASH 扩展单元：CPU 板标准配置扩展 FLASH 1M X 16BIT，使用器件型号为 AM29lv800。122 E_lab 总线接口通过 E_lab 接口,可扩展达盛的各种 E_lab 扩展模块。123 TECH_V 总线接口TECH_V 总线接口是和 TI 公司 DSK 兼容的信号扩展接口，可连接达盛公司的图像处理、高速 AD、DA、USB、以太网等扩展板，也可以连接 TI 公司的标准 DSK 扩展信号板，扩展到 CP
16、U1 的 IO 空间和数据空间。124 电机控制接口当使用 2000 系列的 CPU 板时，可以利用 CPU 的事件管理器（EVM）模块和 AD 模块，通过电机接口，控制各种类型的电机。当使用 5000 系列的 CPU 板时，此接口不能使用。125 语音处理单元语音 Codec 采用扩展板的形式通过语音接口与主板相连，以便开发不同接口 Codec 的语音板。标配的语音扩展板 Codec 芯片采用 TLV320AIC23（以下简称 AIC23） ，AIC23 是 TI 推出的一款高性能的立体声音频 Codec 芯片，内置耳机输出放大器，支持 MIC 和 LINE IN 两种输入方式（二选一） ，
17、且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23 的模数转换（ADCs ）和数模转换（ DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的 Sigmadelta 过采样技术，可以在 8K 到 96K 的频率范围内提供 16bit、20bit 、24bit 和 32bit 的采样，ADC和 DAC 的输出信噪比分别可以达到 90dB 和 100dB。与此同时，AIC23 还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为 23mW，省电模式下更是小于 15uW。语音处理单元由语音输接口、输出功率模块组成。语音输入接口提供线性和麦克风输入，输入信号由 AIC23 进行 AD 变换，由 DSP 采集、处理 AD 变换后
18、的数据，然后将处理后的数据送 AIC23 进行 DA 变换。DA 变换后的信号经过功率放大送到板载扬声器或耳机接口。 语 音输 入 AIC23功 率放 大CPU1 语 音输 出McBS0 McBSP1语音处理单元原理框图在实验箱底板的左中部（音频信号源的上面）有两个电位器和四个 2 号孔，其中“左8声道输入、右声道输入”两个 2 号孔与“语音单元”的线性输入接口相连，提供外部到“语音单元”的输入通道。 “左声道输出、右声道输出”两个 2 号孔是板上功放单元的输入接口，这样用户可以从“语音单元”或者“左声道输出、右声道输出”两个 2 号孔输入信号到功放单元。两个电位器“左声道调节、右声道调节”可
19、以调节输入功放的信号的大小从而调节功放的输出。原理框图如下：语音处理原理框图 语音单元设置说明：拨码开关 S6：状态 备 注1 ON，右声道开；OFF 右声道关；缺省设置2 ON，左声道开；OFF 左声道关；缺省设置语音调节旋扭：旋扭 备 注右声道调节 顺时针旋转：声音变小；逆时针旋转：声音变大 左声道调节 顺时针旋转：声音变小；逆时针旋转：声音变大语音 2 号孔接口： （最大允许输入电压范围 0+3.3V，超出此范围，易引起器件损坏）2 号孔接口名称 备 注右声道输出 右声道信号输出端子左声道输出 左声道信号输出端子左声道输入 左声道信号输入端子右声道输入 右声道信号输入端子语音扩展板拨码开
20、关的设置：SW1 拨码开关：状态 备 注1 ON，MODE=1 SPI 模式、用 SPI 模式配置 AIC232 OFF3 ON4 ONSW2 拨码开关：状态 备 注1 ON2 ON3 ON4 空脚，OFF注：当不使用语音扩展板，MCBSP0、MCBSP1 信号扩展到 Techv 总线时，除 SW19的 1 位外，SW1、SW2 的所有位都置为 OFF。在“语音单元”中，有四个音频接口，两个输入，两个输出。“连路输入”可以接入由电脑声卡产生的语音信号。“麦克输入”可以通过 MIC 输入音频信号。“耳机输出”可以通过耳机听取声音。“扬声器输出”可以与音箱相接。126 仿真器接口板载仿真器接口符合
21、IEEE Standard 1149.1(JTAG)标准，通过总线开关来选择仿真的CPU板。引脚分配如图9所示：（空脚是第六脚，靠近缺口一排最左边是第一脚）DSP- JTAG 接口定义图JTAG3 引脚序号 JTAG 功能组 相关说明1 TMS JTAG 模式控制2 TRST JTAG 复位3 TDI JTAG 数据输入4 GND 地5 电源 +5V6 NC 空脚7 TDO JTAG 数据输出8 GND 地9 TCLK JTAG 时钟10 GND 地11 TCLK JTAG 时钟12 GND 地13 EMU0 仿真中断 014 EMU1 仿真中断 1JTAG 引脚信号表K9：开关，用于切换仿真
22、器与 CPU 的连接。状态 备 注1-2 JTAG3 连接到 JTAG1（仿真器连接到实验箱左边的 CPU1 上）2-3 JTAG3 连接到 JTAG2（仿真器连接到实验箱右边的 CPU2 上）127 DA 转换单元DA转换芯片采用Analog Devices公司的AD7303。该芯片是单极性、双通道、串行、8位DA转换器，操作串行时钟最快可达30M，DA转换时间1.2s。采用SPI串行接口和DSP连接。DA输出通过放大电路，可以得到05V的输出范围。两个2号孔“输出1、输出2”分别对应10AD7303的“OUTB、OUTA”。警告：（不允许把这两个二号孔直接和“地”相连，否则引起器件损坏）电
23、位器R86、R85是调节DA输出的电压放大倍数的，出厂时已设置好，用户不需调节。 （R86调节OUTA、2号孔 “输出2”，R85调节OUTB、2号孔“输出1”）。128 AD 转换单元模数转换芯片选用 AD7822，单极性输入，采样分辨率 8BIT，并行输出；內含取样保持电路，以及可选择使用內部或外部参考电压源，具有转换后自动 Power-Down 的模式，电流消耗可降低至 5A 以下。转换时间最大为 420ns， SNR 可达 48dB，INL 及 DNL 都在0.75 LSB 以內。可应用在数据采样、DSP 系统及移动通信等场合。在本实验系统中，参考电压源+2.5V,偏置电压输入引脚 V
24、mid=+2.5V。模拟输入信号经过运放处理后输入AD7822，输入电压范围-12V+12V。Vin D7D0Vref/2 00000000Vref 10000000Vref+Verf/2 11111111AD7822 编码表A/D 转换单元的资源分配如下：A/D 转换器分配空间为 CPU2 IO 空间的：8002h （只能进行读操作） ，占用 CPU2 的中断 2。和 54X CPU 配套使用时，采样时钟由 CPLD 提供，中断方式采集数据；和 2X CPU 配套使用时，采样时钟由 DSP 提供，查询方式采集数据。下面是 AD 采样时钟的控制，通过拨码开关 SW2 的控制 ： 1-ON、2-
25、ON 、3-ON 、4-ON ：ADCLK=250KHZ 1-OFF、 2-ON、3-ON、4-ON： ADCLK=1MHZ 1-OFF、 2-OFF、3-ON 、4-ON： ADCLK=1MHZ HCPUCS=“1” 2X CPU 板 ADCLK=IOPF6AD 采样时钟由 CPLD 分频 2MHZ 晶振分频得到或通过 2X DSP 的 IOPF6 通用 IO 引脚模拟。JP3 拨码开关：码位 备注1 ON：“模拟信号源”单元的“信号源 1”的输出连接到 AD7822 输入；OFF：未连接信号源 1，缺省位置；2 ON：“模拟信号源”单元的“信号源 2”的输出连接到 AD7822 输入；OF
26、F：未连接信号源 2，缺省位置；3 ON：该单元的 2 号孔“输入 2”，连接到 AD7822 输入；OFF：未连接 2 号孔“输入 2”，缺省位置；4 ON：“模拟信号源”单元的“信号源 1”的输出连接到 2X 的 AIN4输入 注：只对 2X CPU 有效OFF：未连接 “AIN4” ，缺省位置；5 ON：“模拟信号源”单元的“信号源 1”的输出连接到 2X 的 AIN5输入 注：只对 2X CPU 有效OFF：未连接 “AIN5” ，缺省位置6 ON：该单元的 2 号孔“输入 1”，连接到 2X 的 AIN5 输入 注：只对 2X CPU 有效OFF：未连接 2 号孔“输入 1”，缺省位
27、置112 号孔“输入 1”用于将外界的信号输入 2X CPU 的 AIN52 号孔“输入 2”用于将外界的信号输入 AD7822。2 号孔“输入 3”用于外界的信号输入 2X CPU 的 AIN4。注：输入电压范围 5V+5V，超出此范围，易损坏器件电位器R33、R34是调节AD输入的电压增益倍数的，出厂时已设置好，用户不需调节。 （R33调节AIN4输入， R34调节AIN5输入）。电位器R32是调节AD的参考电压的，出厂时已设置好，用户不需调节。129 开关量输入输出单元8 位的数字量输入（由八拨码开关产生）当拨码开关打到靠近 LED 时为低，相反为高。8 位的数字量输出（通过八个 LED
28、 灯显示）输出为低时对应 LED 点亮时；输出为高时，LED 熄灭。八个八段 LED 数码管，通过 HD7279 控制。 。数字量输入输出单元的资源分配如下：数字量输入分配空间为 CPU2 IO 空间的：8000h （只读）数字量输出分配空间为 CPU2 IO 空间的：8001h （只写）1210 USB单元USB 接口芯片采用 CYPRESS 公司的 SL811HS。该芯片是主从控制芯片，可以做主设备也可以做从设备。符合 USB1.1 规范，支持全速（12M）和低速（1.5M）两种传输速率。1211 CPLD逻辑单元该单元主要完成资源分配、译码工作。芯片采用 XILINX 公司的 XC951
29、44XL。开发环境 webpack5.1。CPLD 编程接口定义如下：（靠近缺口一排最右边是第一脚）该单元的拨码开关 SW2，输出 2 号孔，LED 指示灯 D1,D2,D3 的功能都可以由用户重新编程设定。预设功能如下：拨码开关：SW2SW2 备 注1 2 3 4 码位ON ON ON ON以太网 RTL8019 产生的中断给 CPU1 的中断 INT0USB 从模式AD7822 产生的中断给 CPU2 的中断INT2，ADCLK=250KHZLCD 串口模式， IO 地址 8006，8007OFF ON ON ON USB 产生的中断给 CPU1 的中断 INT0，USB 从模式12AD7
30、822 产生的中断给 CPU2 的中断 INT2，ADCLK=1MHZLCD 8 位并口模式，IO 地址 8004，8005OFF OFF ON ON USB 产生的中断给 CPU1 的中断 INT0，USB 主模式AD7822 产生的中断给 CPU2 的中断 INT2，ADCLK=1MHZLCD 8 位并口模式，IO 地址 8004，8005ON OFF ON ON 单脉冲产生的中断给 CPU1 的中断 INT0ON ON OFF ON 单脉冲产生的中断给 CPU2 的中断 INT2ON ON OFF OFF 单脉冲产生的中断给 CPU2 的中断 INT0X X X X 其余状态保留LED
31、指示灯：LED-D1： CPU2 的 XF 的状态，XF=1 ， ”灭“，XF=0， ”亮“LED-D2： USB 不复位“亮” ， USB 复位”灭“LED-D3： NET 不复位“亮” ， NET 复位”灭“2 号孔：复位： 高电平复位脉冲信号时钟 1： CLKOUT/4 时钟，从 CPU2 的 CLKOUT 分频得到时钟 2： CLKOUT/4 时钟，从 CPU1 的 CLKOUT 分频得到时钟 3： 1MHZ 时钟，从 Y1 2MHZ 分频得到时钟 4： 2MHZ 时钟，从 Y1 输出1212 电源单元该单元提供板上所需的12V ，+5V ，+3.3V 直流电，此外还提供了 2 号孔和
32、一个四针插座 J71，方便用户为板卡以及其它扩展外设供电。输入电源为交流 220V 市电输入。保险规格 3A/250V。1213 模拟信号源此单元可产生频率、幅值可调的双路三角波、方波和正弦波。产生电路采用两片 8038信号发生器，输出频率范围 100120KHz，幅值范围-5V+5V。输出波形、频率范围可通过波段开关来选择。频率、幅值可独立调节。两路输出信号可以经过加法器进行混叠，作为信号滤波处理的混叠信号源。混叠后的信号从“信号源 1”输出。13ICL8038 原理框图模拟信号源原理框图模拟信号源单元波段开关说明：波形选择波段开关拨到底板丝印的相应位置选择对应的波形（正弦、三角、方波） ，
33、频率选择波段开关拨到底板丝印的相应位置选择对应的频率范围。信号源单元电位器说明：“频率调节”左旋 变小右旋 变大“幅值调节”左旋 变大右旋 变小S23:拨码开关码位 备注1 或 2 ON：混频开；全 OFF，混频关，缺省位置；2 号孔：“信号源 1”：信号源 1 输出，频率范围 100120KHZ，幅值-5V+5V“信号源 2”：信号源 2 输出，频率范围 100120KHZ，幅值-5V+5V“模拟地”：模拟地1214 液晶显示单元本实验系统选用中文液晶显示模块LCM12864ZK，其字型ROM 内含8192个16*16 点中文字型和128个16*8半宽的字母符号字型；另外绘图显示画面提供一个
34、64*256点的绘图区域GDRAM；而且内含CGRAM 提供4 组软件可编程的16*16 点阵造字功能。电源操作范围宽(2.7V to 5.5V)；低功耗设计可满足产品的省电要求。同时，与CPU等微控器的接口界面灵活(三种模式并行8 位/4 位串行3 线/2 线)；LCD数据接口基本上分为串行接口和并行接口两种形式，本实验采用并行8位或串行2 线接口方式，用户根据需要改变跳线J65改变接口方式。J65 1 注：连接 1、2 并行方式2 连接 2、3 串行方式3 液晶模块拨码开关说明：S2:拨码开关码位 备注2 1 141 ON：液晶电源开，缺省位置；OFF，液晶电源关；2 ON：液晶模块背光电
35、源开；OFF, 液晶模块背光电源关，缺省设置；电位器：R38 调节液晶的对比度，出厂时已调整好，用户勿需调节。液晶显示单元的资源分配如下：LCD,设置在并行 8BIT 方式：扩展到 CPU2 IO 空间： 80048005LCD,设置在串行 8BIT 方式：扩展到 CPU2 IO 空间： 800680071215 单脉冲单元该单元由 555 定时器组成单稳态触发电路 ，由“单脉冲输出”按键（在液晶显示单元的右下脚）控制，每按一次，产生一个高电平有效的单脉冲，此脉冲经过 CPLD 整形反相后送给 CPU 板的中断输入管脚。1216 RS232 串口单元该单元只有使用2000 系列的 CPU 板时
36、使用， 2000 系列 DSP 的标准 RS232 串行口经过电压转换芯片 MAX3232 与外部 RS232 串行口联接。J66、J67 是 DB9 针接口，和 PC机或实验箱间进行通讯，用双头是孔的交叉串口电缆。串行接口 J66 和 J67 引脚定义如下：发送状态指示灯 D37、D39 ，接收状态指示灯 D36、D38 在数据传输时闪烁，空闲状态“灭“。1217 IO 单元此单元包括三部分：I/O 单元 1，I/O 单元 2，I/O 单元 3。警告：此单元接口允许输入电压范围 0+5V，超出此范围将损坏器件。1218 键盘接口单元键盘接口是由芯片 HD7279 控制的，HD7279 是一片
37、具有串行接口的，可同时驱动 8位共阴式数码管或（64 只独立 LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达 64键的键盘矩阵,单片即可完成 LED 显示,键盘接口的全部功能。HD7279A 内部含有译码器，可直接接受 BCD 码或 16 进制码，并同时具有 2 种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等。在该实验系统中，仅使用了 16 个键。1219 数字量输出单元8 位的数字量输出（通过八个 LED 灯显示）当对应 LED 点亮时说明输出为低，熄灭时为高。用户可以通过对数字量输出单元编程，来显示 CPU1 的各种工作状态。数字量输出分配空间为 CPU1 I
38、O 空间的：8008h （只写）1513 实验项目简述1） CCS 及基本指令实验，属于验证性实验。学习运用 ccs 进行 dsp 目标程序开发方法及基本汇编指令。2） 存储器寻址及 IO 操作实验，属于设计性实验。学习各种寻址方式，及 IO 编程方法，最后按照要求完成程序的编写。3） 定时器及中断实验，学习定时器及中断的编程方法，以及混合编程的方法，最后按照要求完成新的定时中断及外中断程序设计。4） FIR 滤波器实验，属于设计性实验。学习 FIR 滤波器的编程实现方法，并完成该滤波程序，实现滤除高频分量的目的。同时学习使用 ccs 对内存中数据进行图形显示的方法。5） FFT 实验，属于验
39、证性实验。学习使用 DSPLIB 中专用库函数来实现 FFT 变换的方法。同时使用图形显示工具对进行变换前后的波形进行显示。6） 波形的数据采集处理及回放实验，属于综合性实验。要求实现以下功能，通过 A/D 变换器将两路不同频率叠加后的合成波形进行数据采集，并进行滤波程序设计。同时要求该程序完成滤波后的波形输出和实时波形波形显示等功能。 （可选做）7） 其他如语音采集,语音压缩，IIR、相关运算等列为选做项目,有兴趣的同学可以与教师联系选作该实验。16第 2 部分 软件硬件安装说明21 CCS 的安装利用 CCS 集成开发环境，用户可以在一个开发环境下完成工程定义、程序编辑、编译链接、调试和数
40、据分析等工作环节。下图为典型 CCS 集成开发环境窗口示例。整个窗口由主菜单、工具条、工程窗口、编辑窗口、图形显示窗口、内存单元显示窗口和寄存器显示窗口等构成。以安装 CCS5000（2.0）为例：CCS 软件安装系统要求要使用 Code Composer Studio 操作平台必须满足以下的要求: IBM PC(或兼容机) Microsoft Window95/98/ NT 4.0/2000/XP 至少 32M 内存,100M 硬盘空间,奔腾处理器,SVGA(800*600)Code Composer Studio 的安装(1) 安装 CCS 到系统中。将 CCS 安装光盘放入到光盘驱动器中
41、，运行 CCS 安装程序setup.exe。出现以下画面。如果在 WindowsNT 下安装，用户必须要具有系统管理员的权限。17选择 NEXT，按系统提示安装，默认安装路径是“C：ti” 。(2) 安装完成后，在桌面上会有“CCS 2（C5000 ） ”和“Setup CCS 2（C5000 ） ”两个快捷方式图标。分别对应 CCS 应用程序和 CCS 配置程序。(3)如果用户的操作系统为 Windows 95，则可能需要增加环境变量空间。方法是将语句“shell=c：windowscommandcome：4096p“添加到 C 盘根目录下的CONFIGSYS 文件中，然后重新启动计算机。这
42、条语句将环境变量空间设置为 4096 字节。22 CCS 的仿真器设置2.2.1 并口仿真器设置安装 CCS 软件与普通的程序安装类似，没有特殊要求。下面介绍安装完成后如何设置 CCS 软件。如果 CCS 是在硬件目标板上运行，则先要安装目标板驱动程序，然后运行“CCS Setup”配置驱动程序，最后才能执行 CCS。除非用户改变 CCS 应用平台类型，否则只需运行一次 CCS 配置程序。运行 Code Composer Studio Setup 软件(即桌面上的 Setup CCS2（C5000）图标。点击 Install a Device Driver,选择相应驱动程序.18例如： 5X
43、系列： EPP 开发器为 sdgo5xx32.dll，2X 系列：EPP 开发器为 sdgo2xx32.dll此时,Available Board/Simulator Type 一栏中会出现相应的驱动图标;把该图标拖动到最左边的 System Configuration 一栏中.出现 Board Properties 对话框.点击 NEXT,进入下一页，会显示板卡的 I/O 口值，修改为 0x378(ISA、PCI、USB 仿真器不用修改)，再点击 NEXT，在 Processor Configuration 窗中, 在 Available Processor 中选择 TMS320C54XX
44、然后,点击 Add Single;对话框右边出现 CPU_1 图标.19点击 NEXT,进入下一页，提示选择一个初始化的.GEL 文件，对于 5000 系列的 DSP 芯片，可选择 5402、5409、5410 等。最后,点击 finish.关闭 CCS 程序,选择保存。至此 CCS 安装设置完成。2.2.2 USB 仿真器设置将驱动程序装好后运行驱动文件夹中的 usb_setup.exe 文件 ,打开之后会出现下面相应的界面点击“下一步” ，在弹出路径窗口中选择选择预先安装 CCS 的目录，然后点击“下一步”驱动安装结束后，还要进行 CCS 的相应软件设置。方法如下：打开桌面上的 Setup
45、 CCS 2 (C5000)快捷图标，进入以下画面，点击右边的 “Install a Device Driver”如图：弹出对话框，在 CCS 的安装目录中找到 drivers 找到相应的设备，这里以 54XX 系列为例。20点击“OK”按钮，会发现在中的框中多了“tixds54X”这个设备，然后点击“Add To System”出现在“Board Properties ”对话框21在 Board 下面的下拉菜单中选择第二项“Auto-generate board data file with extra configuratic”，这里“Configuratic File”变成可见，点击“B
46、rowse”在 CCS 目录中的 drivers 目录中找到 Techusb2.cfg 这个文件，选中打开，然后点击“Next”按钮。出现下面的对话框后，将 I/O port 的 Value 改成 0x280。点击“Next”22选中”TMS320C5400”点击旁边的“Add Single”按钮，在右边的框中会出现“CPU_1” ，点击“Next”在“startup GEL”中点击右边的小按钮，23在打开对话框中选择你需要的文件。完成上面的操作后。出现信息如下点“File”菜单中的“Save”存盘，然后退出，设置全部结束。以后使用快捷图标 ccs c5000 来启动 CCS 软件即可23 硬
47、件安装说明硬件仿真器是进行系统开发的必备工具，它是采用边界扫描技术和 CPU 芯片通过 JTAG24口相连接。实现了主机对 CPU 芯片的完全检测和控制。可以通过 JTAG 和相应的软件调试环境实现系统的硬件调试和软件的在线调试开发工作。231 DSP EPP 硬件仿真器的硬件安装第一步、取出开发系统，检查是否齐全 EPP 开发系统A 关闭 PC 机电源，将专用并口电缆一端插入 PC 机并口中，另一端插入仿真器的并口，注意插接要稳固。B 用+5V 稳压电源通过电源插口给仿真器供电。C 启动 PC 机，安装新硬件，驱动程序 eppdrive.zip USB 开发系统A关闭 PC 机电源，将专用电
48、缆插入一端插入 PC 机 USB 口中，另一端插入仿真器的 USB 口，注意插接要稳固。B启动 PC 机，安装新硬件，驱动程序 usbdrive.zip第二步、将以安装好的仿真器 JTAG 线，插入底板上的 JTAG3“DSP 仿真器“接口。至此，硬件仿真器安装完成。232 DSP 硬件仿真器的使用硬件仿真器的用法比较简单，只要将 JTAG 口连接正确，DSP 芯片能够正常工作并且软件调试环境配置正确即可以应用。下面给出 JTAG 的定义：注意第六脚是空脚。接通电源，把实验箱后方的电源开关打到“ON”位置，实验箱通电，实验箱电源单元的电源指示灯 LED9、10、11、12 指示灯点亮。双击桌面
49、上的 CCS2（C5000）图标，进入 CCS 软件界面，可以开始进行程序的开发和调试。25第 3 部分 实验内容实验一 CCS 及基本指令实验一、实验目的1）了解 TMS320C54x 汇编语言程序的基本格式，以及使用 CCS 进行汇编、链接的基本过程。2）熟悉硬件仿真器 Emulator 和软件仿真器 Simulator 的使用方法。3）通过软件仿真器各窗口观察 TMS320C5402 内部资源和修改内部寄存器状态。4）初步熟悉 C54x 汇编语言 COFF 公共目标格式文件。二、实验设备1） 微机一套，操作系统为 WINWODS98、WINDOWS2000 SP2 或 WINDOWS XP SP1 或具有更高级的补丁。2） 5000CCS2.0 软件版本。3）程序及链接命令文件见 D:EXPEREXP1 目录下的.asm 和.cmd 文件。三、开关设置将开关 K9 拨到
