基于DSP和SOPC數字信號發生器的設計
1.2 硬件設計
系統硬件主要由微機、DSP芯片、數/模轉換模塊組成。其中,DSP芯片采用的是TI公司性價比良好的TMS320VC5402。它有一組程序總線和三組數據總線、高度并行性的算術邏輯單元ALU、專用硬件邏輯片內存儲器、增強型HPI口和高達100 MHz的CPU頻率。它可以在一個周期里完成兩個讀和一個寫操作,并且具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速地實現各種數字信號處理算法。D/A采用了一種雙極型8位、低功耗數/模轉換器DAC08,實現了高速同步數/模轉換。硬件結構框圖如圖1所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/152419.htm
1.3 軟件設計
軟件設計是基于CCS開發環境的。CCS是TI公司推出的為開發TMS320系列DSP軟件的集成開發環境,是目前使用最為廣泛的DSP開發軟件之一。它提供了環境配置、源文件編譯、編譯連接、程序調試、跟蹤分析等環節,并把軟、硬件開發工具集成在一起,使程序的編寫、匯編、程序的軟硬件仿真和調試等開發工作在統一的環境中進行,從而加速軟件開發進程。本文采用了與硬件開發板相結合的在線編程模式,通過CCS軟件平臺上應用C語言及C54X匯編語言來實現正弦信號發生裝置。
軟件設計的思想是:正弦波的波形可以看作由無數點組成,這些點與x軸的每一個角度值相對應,可以利用DSP處理器處理大量重復計算的優勢來計算x軸每一點對應的y的值(在x軸取N個點進行逼近)。整個系統軟件由主程序和基于泰勒展開法的SIN子程序組成,相應的軟件流程圖如圖2和圖3所示。
程序中,N值為產生正弦信號一個周期的點數,產生的正弦信號頻率與N數值大小及D/A轉換頻率fDA有關,產生正弦波信號頻率f的計算公式為:
f=fDA/N
因此,選擇每個正弦周期中的樣點數,改變每個采樣點之間的延遲,即通過調節N值產生不同頻率的波形,同時也可以利用軟件改變輸出的離散波形值乘以相應的縮放因子A,從而調節波形的幅度。將程序裝載到DSP目標芯片中,波形實現結果可以在CCS圖形顯示界面直觀地表示出來(見圖4)或者用示波器觀察輸出結果如圖5所示。
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