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信息工程系实验中心数字信号处理器实验（DSP实验）实验一常用指令实验一、实验目的1.了解DSP开发系统的组成和结构；2.熟悉DSP开发系统的连接；3.熟悉DSP的开发界面；4.熟悉C54X系列的寻址系统；5.熟悉常用C54X系列常用指令的用法。二、实验设备计算机，CCS2.0版以上软件，DSP仿真器，DSPCPU挂箱。三、实验原理外部标志输出（软件可控信号）XF可用于在多处理器结构中相互通信，也可作通用输出脚。本实验中XF引脚先接到CPLD，然后把XF再通过CPLD输出给LED灯。XF为低时LED亮，XF为高时LED灭。四、实验步骤与内容1.系统连接进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、DSPCPU挂箱及计算机，连接方法如下所示：2.上电复位在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。3.运行CCS程序待计算机启动成功后，DSPCPU挂箱220V电源置“ON”，DSPCPU挂箱上电，启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。注：如在此出现问题，可能是系统没有正常复位或连接错误，应重新检查系统硬件并复位；也可能是软件安装或设置有问题，应尝试调整软件系统设置，具体仿真器和仿真4.修改样例程序，尝试DSP其他的指令。5.样例程序实验操作说明下面以exp01_xf的操作过程说明CCS的工程建立连接编译的方法：(其他实验的操作过程和实验一相同)1）把”exp01_xf目录拷贝到”C:\ti5x\myprojects”目录下,去掉其只读属性.2)删除除了”.asm、.cmd”后缀外的其它所有文件和文件夹3）打开CCS的“Project\new”菜单4）按下图建立工程”exp01_xf”5)打开”addfilestoproject”菜单，把”exp01_xf”目录下的.asm、.cmd文件添加到exp01_xf的工程中。6）点击“rebuldall”按钮，编译连接工程。7）如果有如下的警告“warning:entrypointsymbol_c_int00undefined”打开“project\buildoptions”菜单的linker选项，把”autoinitmode”选项设置为“noautoinitialzation”,再重新编译连接工程。8）在”file\loadprogram”菜单，并加载“exp01_xf.out”；加载完毕，单击“Run”运行程序；实验结果：可见“CPLD单元”的指示灯D3以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则指示灯D3停止闪烁，如再单击“Run”，则指示灯D3又开始闪烁；五、程序框图其中初始化包括SP及PMST寄存器值的设定延时子程序为一嵌套循环主程序流程图六，思考题1，XF直接驱动LED和XF通过CPLD驱动LED的区别？2，怎样判断5416内部的PLL已经切换到分频模式？实验二数据存储实验一、实验目的1、掌握TMS320C54的程序空间的分配；2、掌握TMS320C54的数据空间的分配；3、熟悉操作TMS320C54数据空间的指令。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，DSPCPU挂箱。三、实验原理C54x的存贮空间分为三个部分，分别是程序空间，数据空间和输入输出（I/O）空间。程序空间的大小为1M字，数据和输入输出空间大小都是64K字。对于程序空间和数据空间，有些地址段已经被系统内部定义，我们不能使用。下图描述了VC5402的存贮空间的分配。存贮空间的配置有两种模式，一种是微处理器方式（MP），另一种是微计算机方式，而这两种方式主要影响程序空间的分配。如果是微处理器模式，那么程序地址空间FF80~FFFF是外部的，也就是我们可以配置的，这也很好理解，因为所谓微处理器也就是仅把该芯片当成是一个处理器，仅完成任务的处理。而如果是微计算机模式，那么程序地址空间FF80~FFFF是被系统占用了的，用于存放系统中断向量表，同时F000~FEFF地址空间也被系统使用，这段地址里面包含了引导程序。由此可以看出，微计算机方式就是把该DSP看成了独立的一个系统，要自己能够单独工作起来，因此需要引导程序。数据空间分成了6个部分，如上图所示。其中00～5F是存贮器映射空间。这段地址空间的值和DSP内部寄存器的值是一致的，访问这个地址空间就等于访问DSP内部的相对应寄存器。而这段空间是在DSP的片上RAM内。60～7F是一个散空间，相当于系统给自己保留了一个空间用于特殊之用。比如说，在系统引导的时候，引导程序往往把程序执行的入口地址先放到这个空间的某个位置，等引导玩以后，系统再从这个地址里面取出程序的入口地址，然后跳转到相应地址开始执行程序。80～3FFF是DSP的片上RAM所映射的地址空间，如果我们程序的代码比较小时，可以不用外扩RAM。4000～EFFF，这段空间是外部寻址空间。假如程序比较大，片上RAM放不下下的时候，可以外扩一个RAM，然后将程序放在这段空间里执行。F000~FEFF，这段空间可以是外部，也可以是片上ROM，主要受CPU的控制寄存器DROM位的控制。关于CPU各控制寄存器的意义，在下一节会详细介绍。FF00~FFFF，可以是外部也可以是保留不能使用。主要受DROM位影响。输入输出（I/O）空间的64K字全部是外部的。另外，C54x的程序空间采用了分页机制。每64K字为一页。因此程序空间1M字可以划分为16页。如下图所示。另外要注意，在操作数寻址过程中，数据空间也采用了分页地址，而数据空间的分页方法是每128字分为一页，每页是连续的，因此数据空间分为512页。对于输入输出空间没有任何分页机制，直接访问。四、实验步骤与内容1.连接好DSP开发系统，运行CCS软件；2.在CCS的Memory窗口中查找C54各个区段的数据存储器地址，在可以改变的数据地址随意改变其中内容；3.在CCS中装载实验示范程序，单步执行程序，观察程序中写入和读出的数据存储地址的变化；4.结合其他寻址方式一起使用。5.样例程序实验操作说明启动CCS2.0，并加载“NORMAL\EXP02_MEM\DEBUG\exp02.out”；用“View”下拉菜单中的“Memory”查看内存单元；输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x1000H~0x100FH单元的数值变化，输入地址0x1000H；查看0x1000H~0x100FH单元的初始值，单击“Run”运行程序，也可以“单步”运行程序；单击“Halt”暂停程序运行；查看0x1000H~0x100FH单元内数值的变化；关闭各窗口，本实验完毕。源程序查看：用下拉菜单中Project/Open，打开“NORMAL\EXP02_MEM\Exp02.pjt”，双击“Source”，可查看源程序。五、实验说明：本实验程序将对0x1000开始的8个地址空间，填写入0xAAAA的数值，然后读出，并存储到0X1008开始的8个地址空间。在CCS中可以观察DATA存储器空间地址0X1000~0X100F值的变化。六、思考题54X访问内部RAM和访问外部RAM的区别？实验三键盘接口及七段数码管显示实验一、实验目的1．了解串行口8位LED数码管及64键键盘智能控制芯片HD7279A的基本原理；2．学习用TMS320C54XDSP芯片控制芯片HD7279A键盘和LED的基本方法和步骤；二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，DSPCPU挂箱。三、实验原理HD7279A是比高公司生产的单片具有串行接口、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，该芯片同时可连接多达64键的键盘矩阵，一片即可完成LED显示及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。HD7279Ａ和微处理器之间采用串行接口，其接口和外围电路比较简单，且占用端口线少，加之它具有较高的性能价格比，因此，在微型控制器、智能仪表、控制面板和家用电器等领域获得了日益广泛的应用。HD7279A具有片选信号，可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。HD7279A的主要特点如下：①有串行接口，无需外围元件便可直接驱动ＬＥＤ；②独立控制译码／不译码、消隐和闪烁等属性；③（循环）左移／（循环）右移指令；④段寻址指令，可方便地用来控制独立的ＬＥＤ显示管；⑤盘控制器内含去抖动电路。引脚图:引脚说明：1～2、VDD：正电源；3、NC：无连接，必须悬空；4、VSS：接地；5、NC：无连接，必须悬空；6、CS：片选输入端，此引脚为低电平时，可向芯片发送指令及读取键盘数据；7、CLK：同步时钟输入端，向芯片发送数据及读取键盘数据时，此引脚电平上升沿表示数据有效；8、DATA：串行数据输入/输出端，当芯片接收指令时，此引脚为输入端；当读取键盘数据时，此引脚在‘读’指令最后一个时钟的下降沿变为输出端；9、KEY：按键有效输出端，平时为高电平，当检测到有效按键时，此引脚变为低电平；10～16：SG~SA：段g~段a驱动输出；17、DP：小数点驱动输出；18～25、DIG0~DIG7：数字0～数字7驱动输出；26、CLKO：振荡输出端；27、RC：RC振荡器连接端，其中电阻的典型值为1.5ｋΩ，电容的典型值为15ｐＦ；28、RESET：复位端。HD7279A与微处理器仅需４条接口线，其中CS为片选信号（低电平有效）。DATA为串行数据端，当向HD7279A发送数据时，DATA为输入端；当HD7279A输出键盘代码时，DATA为输出端。CLK为数据串行传送的同步时钟输入端，时钟的上升沿表示数据有效。KEY为按键信号输出端，该端在无键按下时为高电平；而在有键按下时变为低电平，并一直保持到按键释放为止。串行接口时序图：纯指令：带数据指令：读键盘指令：健值表如下：典型电路：资源分配：--写0005H，DIR7279='1'，7279的数据给D0--读0005H，DIR7279='0'，数据给7279--上电复位，DIR7279='0'，数据给7279--写0006H，CS7279='0'--读0006H，CS7279='1'--上电复位，CS7279='1'--写0007H，CLK7279='1'--读0007H，CLK7279='0'--上电复位，CLK7279='0'--写0008H，D7279='0'--读0008H，D7279='1'--上电复位，D7279='1'DSP接口电路：四、实验步骤和内容1、正确完成计算机、DSP仿真器和DSPCPU挂箱的连接后，系统上电；2、跳线设置：跳线“J100”用短接块短接（使能外部中断0）。3.启动CCS2.0，用Project/Open打开NORMAL\exp06_7279目录下的“exp9.pjt”工程文件；双击“exp9.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“DEBUG”目录下的“exp9.out”；4．单击“Run”运行程序，然后观察实验的结果。五、实验结果可以看到LED全部点亮后，LED1和LED2显示出0123456789等字符，并逐渐左移，直到“F”出现后，LED全部变暗。此时按键，便可从LED1和LED2上显示出123456789等按键对应的键值，每个键对应一个数,当按下一键时LED就会显示出相对应的数，且向左移动一位。在本实验程序中，中断选用的是外部中断0，由CPLD程序译码，每按一次键，就可以产生一个外部中断。主程序流程图中断程序流程图实验四数字图像处理一、实验目的1、了解数字图像处理的基本原理；2、学习灰度图像二值化处理技术。3、学习灰度图像反色处理技术；二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，DSPCPU挂箱。三、实验原理图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动