1、2022年11月10日 JTAG仿真口连接需要和仿真器上给出的端子一致。8.1.2 JTAG仿真口的连接 如果DSP和仿真器之间的连接电缆超过6in，采用如图所示接法，在数据传输端加一驱动。在大多数情况下，只要板子和仿真器之间的连接电缆不超过6in，数据传输端可不加驱动。DSP的EMU0和EMU1端需要用电阻上拉，推荐阻值为4.7k或10k。第1页/共45页2022年11月10日 在TI公司的DSP系列中，C2xx系列、C54x采用单一5V电源供电；而C54xx采用3.3V和1.8V电源供电，其中I/O采用3.3V电源供电，芯片内核电压采用1.8V电源供电。而实际常用的只有5V电源，所以必须采
2、用电源转换芯片。TPS73xx系列是TI公司为了配合DSP而设计的电源转换芯片，下面着重介绍TPS7301的应用，其硬件接线如图所示。8.1.3 电源转换芯片第2页/共45页2022年11月10日图8.4 晶振的接线图8.1.4 时钟信号的接入 C54xx系列时钟端子为X1和X2/CLKIN，如果采用无源晶振，用这两个端子就可以了，接法如图8.4(a)所示。如果采用有源晶振，直接连接X2端子，接法如图8.4(b)所示。第3页/共45页2022年11月10日第4页/共45页2022年11月10日第5页/共45页2022年11月10日第6页/共45页2022年11月10日8.2.2 正弦波的DSP
3、实现第7页/共45页2022年11月10日第8页/共45页2022年11月10日第9页/共45页2022年11月10日第10页/共45页2022年11月10日第11页/共45页2022年11月10日数据存储器数据存储器d_xc xd_squr_xc x2 2d_temp_c d_cosx cosxc_1_c 7FFFH7FFFHd_coef_c c1=0249Hc1=0249Hc2=0444Hc2=0444Hc3=0AABHc3=0AABHc4=4000hHc4=4000hH程序存储器程序存储器table_cc1=1/(7 8)c2=1/(5 6)c3=1/(3 4)c4=1/2 第12页/共
4、45页2022年11月10日 第13页/共45页2022年11月10日第14页/共45页2022年11月10日第15页/共45页2022年11月10日第16页/共45页2022年11月10日第17页/共45页2022年11月10日第18页/共45页2022年11月10日第19页/共45页2022年11月10日第20页/共45页2022年11月10日8.3.1 语音接口芯片TLC320AD50C简介 TLC320AD50C是TI公司生产的音频接口芯片，集成16位A/D和D/A转换器，可工作在主、从两种方式，由上电时M/S管脚的电平决定。当M/S为高电平时，TLC320AD50C工作在主设备方式；
5、当M/S为低电平时，TLC320AD50C工作在从设备方式。在与DSP的McBSP连接时，一般TLC320AD50C配置为主方式，而McBSP为从方式。支持主通信和辅助通信两种通信模式，主通信用于正常的ADC或DAC的数据传输，辅助通信用于控制寄存器的读写。辅助通信模式可由硬件和软件两种方式触发。8.3 语音信号采集第21页/共45页2022年11月10日8.3.2 TLC320AD50C与DSP的连接 在实际应用中，一般将TLC320AD50C接至DSP的同步串行口，并将TLC320AD50C设置在主动工作方式，即由TLC320AD50C提供帧同步信号和移位时钟。图8.8 TLC320AD5
6、0C与TMS320C54x系列DSP的连接第22页/共45页2022年11月10日8.3.3 语音采集和回放程序 实现初始化DSP后，打开McBSP串口;初始化AD50C，然后使串口在AD50C 的控制下接受数据。主函数用C语言编写，其中InitC5402(void)是初始化DSP，OpenMcBSP(void)是初始化串口和初始化AD50C，READAD50(void)用来读取数据。程序如下：extern void InitC5402(void)；extern void OpenMcBSP(void)；extern void CloseMcBSP(void)extern void READA
7、D50(void)；extern void WRITEAD50(void)；VOid main(VOid)InitC5402()；OpenMcBSP()；while(1)READAD50()；第23页/共45页2022年11月10日以下为McBSP串口利用TLC320AD50C实现语音采集和回放的汇编实现程序：第24页/共45页2022年11月10日第25页/共45页2022年11月10日第26页/共45页2022年11月10日第27页/共45页2022年11月10日8.4 步进电动机的DSP控制 1.控制换相顺序 步进电动机的通电换相顺序是严格按照步进电动机的工作方式进行的。通常把通电换相这
8、一过程称为“脉冲分配”。例如，三相步进电动机的单三拍工作方式，其各相通电的顺序为ABC，通电控制脉冲必须严格地按照这一顺序分别控制A、B、C相的通电和断电。8.4.1 步进电动机的基本控制 2.控制步进电动机的转向 如果按给定的工作方式正序通电换相的话，步进电动机就正转；如果按反序通电换相，则电动机就反转。例如四相步进电动机工作在单四拍方式，通电换相的正序是ABCD，电动机就正转；如果按反序ADCB，电动机就反转。第28页/共45页2022年11月10日 3.控制步进电动机的速度 如果给步进电动机发一个控制脉冲，它就转一个步距角，再发一个脉冲，它会再转一个步距角。两个脉冲的间隔时间越短，步进电
9、动机就转得越快。因此，脉冲的频率决定了步进电动机的转速。步进电动机的转速可由下式计算：=N f (7)当步进电动机的工作方式确定之后，调整脉冲的频率，就可以对步进电动机进行调速。第29页/共45页2022年11月10日 实现脉冲分配的方法有两种：软件法和硬件法。8.4.2 步进电动机的脉冲分配 1.通过软件实现脉冲分配 软件法是完全用软件的方式，按照给定的通电换相顺序，通过DSP的PWM输出口向驱动电路发出控制脉冲。下图是用这种方法控制五相步进电动机的硬件接口例子。第30页/共45页2022年11月10日 2.通过硬件实现脉冲分配 硬件法实际上是使用脉冲分配器芯片来进行通电换相控制。8713脉
10、冲分配器与DSP的接口如图8.10所示，选用单时钟输入方式。8713的3脚为步进脉冲输入端，4脚为转向控制端，这两个引脚的输入由DSP的PWMl和PWM2提供和控制。选用对四相步进电动机进行八拍方式控制，所以5、6、7脚均接高电平。图8.10 8713脉冲分配器与DSP的接口第31页/共45页2022年11月10日 步进电动机的速度控制是通过控制DSP发出的步进脉冲频率来实现的。周期值越大，步进脉冲的频率就越低，步进电动机的速度越慢。对于软脉冲分配方式，DSP定时器的周期值决定了周期中断的时刻，因此也决定了执行换相的时刻。控制中只要改变定时器的周期值就可以改变电动机的速度。8.4.3 步进电动
11、机的速度控制 对于硬脉冲分配方式，由于要在PWM口发出等宽步进脉冲方波，所以还要对比较寄存器的比较值进行设置，比较值应该等于1/2周期值，即占空比为50。因此，在电动机调速时，除了要改变DSP定时器的周期值外，还要改变相应的比较寄存器的比较值，以保证输出等宽步进脉冲方波。第32页/共45页2022年11月10日 步进电动机的位置控制指的是控制步进电动机带动执行机构从一个位置精确地运行到另一个位置。位置控制是步进电动机的一大优点，它可以用不着借助位置传感器而只需简单的开环控制就能达到足够的位置精度，因此应用很广。8.4.4 步进电动机的位置控制 对步进电动机位置控制的一般作法是：步进电动机每走一
12、步，步数减1，如果没有失步存在，当执行机构到达目标位置时，步数正好减到0。因此用步数等于0来判断是否移动到目标位，作为步进电动机停止运行的信号。下面给出一个例子。其硬件连接如图8.10所示。每次定时器周期中断都表示步进电动机已经走了一步，因此，需要对相对位置进行减1操作，根据转向对绝对位置进行加1或减1操作，并且还要判断绝对位置是否越界，相对位置是否为0。位置控制子程序在每次定时器周期中断调用一次。位置控制子程序框图见图8.12。第33页/共45页2022年11月10日图8.12 位置控制子程序框图第34页/共45页2022年11月10日。第35页/共45页2022年11月10日 常用的数字滤
13、波器一般属于选频滤波器，假设滤波器的传输函数H(ej)用下式表示：H(ej)=H(ej)ejQ()(8.8)式中H(ej)和Q()分别为幅频特性和相频特性。幅频特性表示滤波器对信号各频率成分的衰减情况，决定滤波器的选频指标。相频特性反映各频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况。第36页/共45页2022年11月10日2tanT2,2tanT2SSPP第37页/共45页2022年11月10日 在MATLAB编辑窗口，建立iir_butterworth.m文件，内容为：第38页/共45页2022年11月10日第39页/共45页2022年11月10日执行iir-butterworth.m文件，得如图
14、所示的频率特性。第40页/共45页2022年11月10日第41页/共45页2022年11月10日 执行fft.m得到图8.15的分析结果。输出数字序列的第0点对应直流分量；第1点为基波分量；其后为谐波分量。FFT算法的输出以点数N的一半对称，即频谱分布以N/2对称(除直流分量以外)。图8.15 FFT进行谱分析第42页/共45页2022年11月10日本章小结 通过本章的学习，要学会应用程序的设计，掌握数字信号处理中常用算法的DSP实现方法。本章讨论了DSP应用程序的设计。首先阐述了DSP最小系统电路设计，接着详细分析了用DSP实现正弦信号发生器、语音信号采集、步进电动机的控制等典型实例。最后以
15、IIR滤波器设计和信号的谱分析为例，介绍了Matlab语言在DSP设计中的应用。第43页/共45页2022年11月10日习 题 8.1 参照8.2节正弦波信号发生器程序，编写实现余弦信号的程序。8.2 在第1题的基础上，新建一个工程文件，使用TMS320vC5402的 定时器1产生余弦信号，同时使用定时器0产生正弦信号。8.3 请编写一个128点的实数FFT程序。8.4 试用TMS320VC5402芯片设计一个DSP应用系统。该系统应包括一个128千字的EPROM和A/D、D/A转换器。8.5 试用TMS320VC5402芯片设计一个DSP应用系统。该系统应包括程序存储器、89C5l单片机、A/D和D/A转换器，并要求DSP的HPI-8主机接口与单片机相连。8.6 试用TMS320C54x、A/D和D/A等芯片，设计一个音频信号采集与处理系统。要求用McBSP口实现。8.7 试用TMS320C54x的HPI接口，实现89C5l单片机与DSP芯片之间的通信。第44页/共45页2022年11月10日感谢您的欣赏！第45页/共45页
