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dsp报告

发布时间:2020-03-02 08:27:28 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

第一章、基本算术运算 .....................................1 1.1、实验目的和要求 ...................................1 1.

2、实验原理 .........................................1 1.3、实验内容 .........................................2 第二章、C54X的汇编语言程序设计 ...........................7 2.

1、实验目的和要求 ...................................7 2.2、实验原理 .........................................7 2.

3、实验内容 .........................................8 第三章 、FFT算法的实现 ..................................13 3.1、实验目的和要求 ..................................13 3.

2、实验原理 ........................................13 3.3、实验内容 ........................................14 第四章 、ASK、PSK、FSK调制的实现 ........................16 4.

1、实验目的 ........................................16 4.2、实验原理 ........................................16 4.

3、实验内容 ........................................16 心得体会 ................................................20

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第一章、基本算术运算

1.1、实验目的和要求

加、减、乘、除是数字信号处理中最基本的算术运算。DSP 中提供了大量的指令来 实现这些功能。本实验学习使用定点DSP 实现16 位定点加、减、乘、除运算的基本方法 和编程技巧。

1.2、实验原理

(1)、定点 DSP 中的数据表示方法

54X 是16 位的定点DSP。一个16 位的二进制数既可以表示一个整数,也可以表示一个小数。当它表示一个整数时,其最低位(D0)表示2,D1 位表示2,次高位(D14) 表示2。如果表示一个有符号数时,最高位(D15)为符号位,0 表示正数,1 表示负 数。例如,07FFFH 表示最大的正数32767(十进制),而0FFFFH 表示最大的负数-1(负

数用2 的补码方式显示)。当需要表示小数时,小数点的位置始终在最高位后,而最高位D15)表示符号位。这样次高位(D14)表示2 ,然后是2,最低位(D0)表示2301141215。所以 04000H 表示小数 0.5,01000H 表示小数2 = 0.125 ,而0001H 表示16 位定点(DSP 能表示的最小的小数(有符号)215 =0.000030517578125。在后面的实验中,除非有特别说明,我们指的都是有符号数。在C54X 中,将一个小数用16 位定点格式来表示的方法是用2乘以该小数,然后取整。

从上面的分析可以看出,在DSP 中一个16 进制的数可以表示不同的十进制数,或 者是整数,或者是小数(如果表示小数,必定小于1),但仅仅是在做整数乘除或小数乘 除时,系统对它们的处理才是有所区别的,而在加减运算时,系统都当成整数来处理。 (2)实现 16 位定点加法

C54X 中提供了多条用于加法的指令,如ADD,ADDC,ADDM 和ADDS。其中

ADDS 用于无符号数的加法运算,ADDC 用于带进位的加法运算(如32 位扩展精度加 法),而ADDM 专用于立即数的加法。 (3)实现 16 位定点减法

C54X 中提供了多条用于减法的指令,如SUB,SUBB,SUBC 和SUBS。其中SUBS 用于无符号数的减法运算,SUBB 用于带进位的减法运算(如32 位扩展精度的减法), 而SUBC 为移位减,DSP 中的除法就是用该指令来实现的。SUB 指令与ADD 指令一样, 有许多的寻址方式。

(4)实现 16 位定点整数乘法 15 1

在C54X 中提供了大量的乘法运算指令,其结果都是32 位,放在A 或B 寄存器 中。乘数在C54X 的乘法指令很灵活,可以是T 寄存器、立即数、存贮单元和A 或B 寄存器的高16 位。有关乘法指令的详细使用说明请参考《TMS320C54X 实用教程》。 在C54X 中,一般对数据的处理都当做有符号数,如果是无符号数乘时,要使用MPYU 指令。这是一条专用于无符号数乘法运算的指令,而其它指令都是有符号数的乘法。 5) 实现 16 位定点小数乘法

在 C54X 中,小数的乘法与整数乘法基本一致,只是由于两个有符号的小数相乘, 其结果的小数点的位置在次高的后面,所以必须左移一位,才能得到正确的结果。C54X 中提供了一个状态位FRCT,将其设置为1 时,系统自动将乘积结果左移一位。但注意 整数乘法时不能这样处理,所以上面的实验中一开始便将FRCT 清除。两个小数(16 位) 相乘后结果为32 位,如果精度允许的话,可以只存高16 位,将低16 位丢弃,这样仍可 得到16 位的结果。

(6) 实现 16 位定点整数除法

在 C54X 中没有提供专门的除法指令,一般有两种方法来完成除法。一种是用乘法 来代替,除以某个数相当于乘以其倒数,所以先求出其倒数,然后相乘。这种方法对于 除以常数特别适用。另一种方法是使用SUBC 指令,重复16 次减法完成除法运算。下 面我们以temp1/temp2 为例,说明如何使用SUBC 指令实现整数除法。其中变量temp1为被除数,temp2 为除数,结果即商存放在变量temp3 中。在完成整数除法时,先判断

结果的符号。方法是将两数相乘,保存A 或B 的高16 位以便判断结果的符号。然后只 做两个正数的除法,最后修正结果的符号。为了实现两个数相除,先将被除数装入A 或 B 的低16 位,接着重复执行SUBC 指令,用除数重复减16 次后,除法运算的商在累加 器的低16 位,余数在高16 位。 (7) 实现 16 位定点小数除法

在 C54X 中实现16 位的小数除法与前面的整数除法基本一致,也是使用循环的 SUBC 指令来完成。但有两点需要注意:第一,小数除法的结果一定是小数(小于1), 所以被除数一定小于除数。这与整数除法正好相反。所以在执行SUBC 指令前,应将被 除数装入A 或B 寄存器的高16 位,而不是低16 位。其结果的格式与整数除法一样,A 或B 寄存器的高16 位为余数,低16 位为商。第二,与小数乘法一样,应考虑符号位对 结果小数点的影响。所以应对商右移一位,得到正确的有符号数。

1.3、实验内容

本实验需要使用C54X汇编语言实现加、减、乘、除的基本运算,并通过DES的存 贮器显示窗口观察结果。实验分两步完成: (1) 编写实验程序代码

本实验的汇编源程序代码主要分为六个部分:加法、减法、整数乘法、小数乘法 整数除法和小数除法。每个部分后面都有一条需要加断点的标志语句:nop 当执行到这条加了断点的语句时,程序将自动暂停。这时你可以通过“存贮器窗口”检 查计算结果。当然你看到的结果都是十六进制的数。实验源程序请参见附录。 (2)用ccs simulator调试运行并观察结果

在完成实验程序代码的输入,并使用ccs进行编译并连接,得到out文件后,就可 以在simulator 上调试运行。 调试步骤如下:

a.启动ccs simulator。

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b. 点击file ->load program,找到exer1.out(在产品光盘的code\base_operation\debug下)并装入。这时可在反汇编窗口看到程序代码。

c.打开“Memory”窗口,并在其中选择要查看的存贮器地址段:0x080-0x08e。

d.在反汇编窗口中在每个“nop”指令处都设一个断点,方法有两种:1.用鼠标双击该 指令将其点亮即可。2.在菜单栏中选择debugÆbreakpoint,然后在弹出的对话框中 键入欲加断点的地址即可(注意地址的格式)。 e.单击Run快捷键(或者F5按钮),启动执行基本算术运算程序,程序在执行完加法 运算后自动暂停。通过register window窗口可以看到寄存器A的内容为0x46,这 正是加法运算的结果。(注意,若在硬件仿真器环境下调试,受DSP指令流水线的影响,断点处可能看不到A寄存器的变化。)同样,在Memory窗口中,可以看到0x81,0x82,0x88的内容为分别为0012,0034,0x46。执行加法运算后,将0x81和0x82的内容相加结果放在0x88单元。 实验结果如下:

f.在Memory窗口中用鼠标左键双击0x81单元,这时可以修改该内存单元的内容。输 入新的数据0x0ffee(十进制的-18),编辑内容时请直接输入FFEE(十六进制),然 后回车确认,便完成对0x81单元的修改。

g.在register window窗口中修改PC值,方法也是鼠标左键双击PC寄存器的内容,输入新的PC值0x1085(编辑内容时直接输入1805),并用回车键确认。 h.单击Run快捷键(或者F5按钮),程序从当前PC继续运行,重新计算0x81和0x82 的和,结果在0x88中。当程序再次暂停时,可以看到A寄存器和0x88的内容为0x22 (十进制的34),这正是我们希望的结果:-18+52=34。 实验结果如下:

i.单击Run快捷键(或者F5按钮),程序从当前PC继续运行,完成减法运算。当程 序再次暂停时(断点位于0x1093),可以看到0x83和0x84单元的内容分别为FFEE 和0012,B寄存器的内容为ffdc0000,而0x89的内容为0xffdc(十进制-36),这正

是我们希望的结果: -18-18=-36。注意,该减法操作使用了辅助寄存器寻址,所以计算结果在B寄存器的高16位。 是实验结果如下:

j.单击Run快捷键(或者F5按钮),程序从当前PC继续运行,完成整数乘法运算。 当程序再次暂时(断点位于0x109d),可以看到0x81和0x82单元的内容分别为0012和0034,A寄存器的内容为000003A8,这正是我们希望的结果:18*52=936(0x3a8)。这时我们可以用1个16位的内容单元来保存结果,如将A寄存器的低16位存入0x8b单元。 实验结果如下:

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但如果将0x81的内容修改为0x2000(十进制的8192),在register window中将PC修改为1098,然后继续运行,重新计算乘法。当程序完成乘法暂停时,可以看到A寄存器的内容为00068000,这也是一个正确的结果:8192*52=425984(0x68000)。此时将无法用一个16位的存贮单元来保存A寄存器中的结果。

实验结果如下:

k. 单击Run快捷键或者(F5按钮),程序从当前PC继续运行,完成小数乘法运算。 当程序再次暂停时(断点位于0x10A6),可以看到0x83和0x84单元的内容分别为4000和b548,A寄存器的内容为40000000,乘法的结果在B寄存器中为daa40000,这正是我们希望的结果:0.5*(-0.58374)=-0.29187(0x0daa4)。对于小数乘法,一般情况都可以用1个16位的内容单元将B寄存器的高16保存(如存入0x8c单元)。 实验结果如下:

l. 单击Run快捷键(或者F5按钮),程序从当前PC继续运行,完成整数除法运算。当程序再次暂时(断点位于0x10bb),可以看到0x81,0x82,0x8d和0x8e单元的内容分别为0034,0012,FFFE 和0010,这正是我们希望的结果:52 除以-18,商为-2(0xfffe) ,余数为16(0x10)。

m.单击Run快捷键(或者F5按钮),程序从当前PC继续运行,完成小数除法运算。当程序再次暂停时(断点位于0x10d2),可以看到0x81,0x82和0x8f单元的内容分别为4000,4ab8和6da3,这正是我们希望的结果:0.5/0.58374=0.8565457(0x6da3)。 实验结果如下:

n. 如果以上程序运行不正确,请检查代码是否输入正确,还可以在源代码中插入断点 调试,注意对中间结果的观察。 思考题 :

(1) 在减法操作中使用了辅助寄存器ar2,ar3,请说明在执行完减法计算后辅助寄存器 ar2和ar3的值为多少?

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结果如下:

(2) 在小数乘法中使用了置FRCT标志为1的指令。如果将该语句取消,那么B寄存器的结果是多少?想想什么时候应该设置FRCT标志? 结果如下:

取消之前:

取消之后:

(3) 如何实现无符号数的乘法?

答:输入指令MPYU Smem,dst,输出结果为uns(T)*uns(Smem) (4)

请利用本实验程序计算以下算式的结果

①、0.25*0.58374

②、0.25/0.5

③、4653/345

④、0.789687/0.876

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第二章、C54X的汇编语言程序设计

2.1、实验目的和要求

汇编语言程序设计是应用软件的基础,主要任务是利用汇编指令和伪指令编写源程序以完成指定的功能。本届实训我们将采用汇编语言指令、汇编伪指令、宏伪指令和规定的数字与字符来完成实验。通过实验帮助我们对汇编语言的理解和运用。

2.2、实验原理

1、汇编语言源程序由.asm为扩展名,可以用任意的编辑器编写源代码。源文件格式中助记符指令源语句的每行通常包含4个部分:标记区、助记符区、操作数区和注释区。

2、汇编语言中的常数与字符串

汇编器支持8种类型的常数:①二进制整数;②八进制整数;③十进制整数;④十六进制整数;⑤浮点数;⑥汇编时间常数;⑦字符常数;⑧字符串

3、汇编源程序中的符号用于标号、常数和替代字符。符号名最多可长达200个字符,由字母、数字以及下划线和美元符号等组成。

4、堆栈的使用方法

当程序调用中断服务程序或子程序时,需要将程序计数器PC的值和一些重要的寄存器值进行压栈保护,以便程序返回时能从间断处继续执行。

5、控制程序

TMS320C54x具有丰富的程序控制指令利用这些指令可以执行分支转移、子程序调用子程序返回、条件操作及循环操作等控制操作。控制程序包括:分支操作程序、循环操作程序。

6、算术运算程序

基本算术运算包括:加减法运算、乘法运算、除法运算、长字和并行运算。

7、实验中所需的“.cmd”文件如下: MEMORY { PAGE 0: EPROM: org=01000H len=01F80H VECS: org=0FF80H len=0004H PAGE 1: SPRAM: org=0060H len=0030H DARAM: org=0090H len=0200H } SECTIONS { .text :>EPROM PAGE 0 .data :>EPROM PAGE 0 .b :>SPRAM PAGE 1 } 7

2.3、实验内容

1、计算z(xy)*8w

程序如下:

.title "mjj.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b x,1 .b y,1 .b w,1 .b z,1 .def _c_int00 .data table: .word 6,7,9 _c_int00: 结果图如下:

start: STM #0,SWWSR

STM #STACK+10h,SP STM #x,AR1

MVPD table,*AR1+ LD @x,A ADD @y,A LD A,3 SUB @w,A STL A,@z .end

2、计算y

ax。 iii14程序如下:

.title "jj.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b a,4 .b x,4 .b y,1 .def _c_int00 .data table: .word 1,2,3,4 .word 8,6,4,2 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR 结果图如下:

STM #STACK+10h,SP STM #a,AR1 RPT #7

MVPD table,*AR1+ CALL SUM end: B end

SUM: STM #a,AR2 STM #x,AR3 RPTZ A,#3

MAC *AR2+,*AR3+,A STL A,@y RET .end

3、计算yax iii14程序如下:

.title "2xh.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10H ;a1=0.3 a2=0.2 a3=-0.4 a4=0.1 ;x1=0.6 x2=0.5 x3=-0.1 x4=-0.2 .b x,4 .b a,4 .b y,1 .def _c_int00 .data table: .word 3*32768/10 .word 2*32768/10 .word -4*32768/10

.word 1*32768/10

.word 6*32768/10

.word 5*32768/10 结果图如下:

.word -1*32768/10

.word -2*32768/10 .text _c_int00:

start: SSBX FRCT STM #x,AR3

RPT #7

MVPD table,*AR3+

STM #x,AR4

STM #a,AR5 RPTZ A,#3

MAC *AR4+,*AR5+,A

STH A,@y end: B end .end

4、计算yx1*a1x2*a2 程序如下:

.title "cc.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b x1,1 .b a1,1 .b x2,1 .b a2,1 .b y,1 .def _c_int00 .data table: .word 1,2,3,4 _c_int00: 结果图如下:

start: STM #0,SWWSR

STM #STACK+10h,SP STM #x1,AR1 MVPD table,*AR1+ LD @x1,T MPY @a1,B LD @x2,T MAC @a2,B STL B,@y STH B,@y+1 .end 9

5、计算y

ax iii110 .title " cj.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b a,10 .b x,10 .b y,1 .def _c_int00 .data table: .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,2 .word 8,6,4,2,3,1,5,2,1,3 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR

结果图如下:

STM #STACK+10h,SP STM #a,AR1 RPT #19

MVPD table,*AR1+ CALL SUM end: B end

SUM: STM #a,AR2 STM #x,AR3 RPTZ A,#9

MAC *AR2+,*AR3+,A STL A,@y RET .end

6、求一个数的绝对值 程序如下:

.title "jj.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b x,1 .def _c_int00 .data table: .word -9 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR 结果图如下:

STM #STACK+10h,SP STM #x,AR1 MVPD table,*AR1 LD *AR1,A BC end,AGT ABS A STL A,@x end: B end .end 10

7、aixi(i=1,2,3,4)找出最大值 程序如下:

.title "mm.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b a,4 .b x,4 .b y,1 .def _c_int00 .data table: .word 1,2,3,4 .word 6,4,5,3 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR STM #STACK+10h,SP STM #2,AR4

结果图如下:

STM #a,AR1 RPT #7

MVPD table,*AR1+ STM #a,AR2 STM #x,AR3 LD *AR2+,T MPY *AR3+,A LOOP1: LD *AR2+,T MPY *AR3+,B MAX A STL A,@y

BANZ LOOP1,*AR4- end: B end .end

8、对一个数组进行初始化:x[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}.程序如下:

.title "hh.asm" start: STM #0,SWWSR .mmregs STM #STACK+10h,SP STACK .usect "STACK",10h STM #x,AR1 .b x,8 LD #0,A .def _c_int00 RPTZ A,#7 .data STL A,*AR1+ table: .word 1,2,3,4,5,6,7,8 end: B end .text .end _c_int00: 结果图如下:

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9、对数组X[8]中的每个元素加1.程序如下:

.title "hh.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b x,8 .def _c_int00 .data table: .word 1,2,3,4,5,6,7,8 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR STM #STACK+10h,SP STM #x,AR1 结果图如下:

RPT #7

MVPD table, *AR1+ LD #1,16,B STM #7,BRC STM #x,AR4 RPTB next-1

ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+

next: LD #0,B end: B end .end

10、编写16348/512的程序段 程序如下: .title "mm.asm" .mmregs STACK .usect "STACK",10h .b num,1 .b den,1 .b quot,1 .def _c_int00 .def start .data table: .word 16384 .word 512 .text _c_int00: start: STM #0,SWWSR STM #STACK+10h,SP 结果图如下:

STM #num,AR1 RPT #1

MVPD table,*AR1+ LD @den,16,A MPYA @num ABS A

STH A,@den LD @num,A ABS A RPT #15 SUBC @den,A XC 1,BLT NEG A

STL A,@quot .end 12

第三章、FFT算法的实现

3.1、实验目的和要求

在数字信号处理系统中,FFT 作为一个非常重要的工具经常使用,甚至成为DSP 运 算能力的一个考核因素。FFT 是一种高效实现离散付氏变换的算法。离散付氏变换的目 的是把信号由时域变换到频域,从而可以在频域分析处理信息,得到的结果再由付氏逆 变换到时域。

本实验的目的在于学习FFT 算法,及其在TMS320C54X 上的实现,并通过编程掌握C54X的存储器管理、辅助寄存器的使用、位倒序寻址方式等技巧,同时练习使用CCS 的探针和图形工具。另外在BIOS 子目录下是一个使用DSP/BIOS 工具实现FFT 的程序。通过该程序,你可以使用DSP/BIOS 提供的分析工具评估FFT 代码执行情况。

3.2、实验原理

1、基 2 按时间抽取FFT 算法

对于有限长离散数字信号{x[n]},0 ≤ n ≤ N-1,其离散谱{x[k]}可以由离散付氏变换 (DFT)求得。DFT 的定义为:X(K)N1n0x[n]en0nkNN1j(2)nkN K=0,1,.....N-1可以方便的把它改写为如下形式:X(K)x[n]W k=0,1,....,N-1不难看出,WN 是周期性(nmN)(kLN)nk的,且周期为N,即WN m,l=0,1,2....WN的周期性是DFT 的关WN键性质之一。为了强调起见,常用表达式WN取代W 以便明确其周期是N。

由 DFT 的定义可以看出,在x[n]为复数序列的情况下,完全直接运算N 点DFT 需要(N1)2 次复数乘法和N(N-1)次加法。因此,对于一些相当大的N 值(如1024)来说,直接计算它的DFT 所作的计算量是很大的。FFT 的基本思想在于,将原有的N点序列分成两个较短的序列,这些序列的DFT 可以很简单的组合起来得到原序列的DFT。例如,若N 为偶数,将原有的N 点序列分成两个(N/2)点序列,那么计算N 点DFT 将只需要约

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[(N/2)2 ·2]=N/2 次复数乘法。即比直接计算少作一半乘法。因子(N/2)2表示直接计算(N/2)点DFT 所需要的乘法次数,而乘数2 代表必须完成两个DFT。

上述处理方法可以反复使用,即(N/2)点的DFT 计算也可以化成两个(N/4)点的DFT(假定N/2 为偶数),从而又少作一半的乘法。这样一级一级的划分下去一直到最后就划分成两点的FFT 运算的情况。

2、实数 FFT 运算

对于离散傅立叶变换(DFT)的数字计算,FFT 是一种有效的方法。一般假定输入序列是复数。当实际输入是实数时,利用对称性质可以使计算DFT 非常有效。一个优化的实数FFT 算法是一个组合以后的算法。原始的2N 个点的实输入序列组合成一个N 点的复序列,之后对复序列进行N 点的FFT 运算,最后再由N 点的复数输出拆散成2N 点的复数序列,这2N 点的复数序列与原始的2N 点的实数输入序列的DFT输出一致。使用这种方法,在组合输入和拆散输出的操作中,FFT 运算量减半。这样利用实数FFT算法来计算实输入序列的DFT 的速度几乎是一般复FFT 算法的两倍。本实验就用这种方法实现了一个256 点实数FFT(2N = 256)运算。

a.实数 FFT 运算序列的存储分配

如何利用有限的 DSP 系统资源,合理的安排好算法使用的存储器是一个比较重要的问题。 b.基二实数 FFT 运算的算法

该算法主要分为四步:第一步,输入数据的组合和位倒序;第二步,N 点复数FFT;第三步,分离复数 FFT 的输出为奇部分和偶部分;第四步,产生最后的 N = 256 点的复数FFT 结果。

3、计算所求信号的功率

由于最后所得的 FFT 数据是一个复数,为了能够方便的在虚拟频谱仪上观察该信号的特征,我们通常对所得的FFT 数据进行处理取其实部和虚部的平方和,即求得该信号的功率。 23.3、实验内容

本实验在CCS 下完成256 点的实数FFT,并通过CCS 的图形显示工具观察结果。

其主程序为初始化,并通过探针工具读入256 点方波数据(在文件fft.dat 中,该数据文 件可以通过程序fft_data.c 修改,但注意数据的绝对值不要超过0x23ff)。FFT 的实现由 四个子程序代码bit_rev、fft、unpack 和power 代码完成。实验可以分为以下几步: (1) 启动 CCS,在Project 菜单选项中打开FFT 目录下的fft.pjt 文件。 (2) 用鼠标展开左面项目栏,打开 fft.asm 源程序。

(3) 使用 Bulid 命令完成编译、连接,并使用Load Program 将生成的fft.out 装入5410 片内存储器。

(4) 将光标移动到“call get_input”行,并设置一个探针点。将光标移动到下一行“nop”语句,使用工具设置一个断点。

(5) 在 File 菜单中打开选项“File I/O”,使用“Add File”在FFT 目录下打开数据文件 fft.dat,然后修改“Addre”参数为0x2300,修改“Length”参数为256。这表示程序执行到探针点时,将从fft.dat 文件中读出256 个数据,并将数据放入0x2300开始的存储器中。你可以选择“Wrap Around”,循环使用该数据文件。 (6)选择“Add Probe Point”,将探针点与数据文件连接起来。选择探针点,然后在“Connect”选项中选择需要使用的数据文件名,再选择“Replace”,按确定键完成。可以看到“Probe”项被自动修改为“Connected”,表示探针已经与数据文件成功相连。

(7)完成探针设置后,可以使用F5 或“Run”命令启动程序运行。程序执行到探针点时

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自动从数据文件读出256 个点的数据放入输入缓冲0x2300。 (8)在“View”菜单项下选择“Graph -> Time/Frequency”,打开一个图形工具以便显示 输入数据波形。将“Start Addre”改为0x2300,将“Acquisition Buffer Size”改为128,将“DSP Data Type”改为“16-bit signed integer”,这样即可显示128 个输入点波形。 实验结果图如下:

(9)调整窗口显示大小,将光标移动到源程序的“b _c_int00”这行,使用Debug 中的 “Run to Cursor”项,程序将执行到这行并停下。这时FFT 程序已经计算完成。

再打开一个波形显示窗口,这次仅仅将“Start Addre”改为0x2200,便可以显示计算 完成后的谱波形。

(10)选择“Debug”下的“Animate”运行程序,这时程序将循环运行,不断从数据文件 fft.dat 中读出数据,并计算其频谱。这时你可以看到连续的输入/输出波形。

(11)选择原始数据波形窗口,单击鼠标右键,进入“Properties”属性对话框。你可以将 “Display Type”改为“FFT Magnitude”,这时输入数据将显示其频谱。

思考题:

||SUB *AR2+0%,B

答:SACDD B,*AR2,#1

DST B,*AR1,

LD *AR2+0%,16,B

SUB AR1,B (1) ST B,*AR3+

||LD *AR2,A 答:SACDD B,*AR3+,#1

LD *AR2,16,A

(2) ST B,*AR2 (3) ST B,*PX+ ||MPY *QX+,A 答:SACCD B,*PX+,BNEQ

MPY *QX+,A

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第四章、ASK、PSK、FSK调制的实现

4.1、实验目的

数字调制信号又称为键控信号,其调制过程是用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制。这种调制的最基本方法有三种:振幅键控(ASK)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)。本节实训将通过CCS软件来实现对ASK、PSK、FSK的调制,并掌握它们之间的联系与不同。

4.2、实验原理

1、FSK频移键控的基本原理:用数字基带信号来控制高频载波频率的变化,使载波的频率在f1和f2之间变化。二进制频移信号可以看成两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加。

2、PSK相移键控的基本原理:用数字调制信号的正负控制载波相位。当数字信号的振幅为正时载波起始相位取0;当数字信号的振幅为负时,载波起始相位取180度。相移键控抗干扰能力强,但在解调是需要有一个正确的参考相位,即需要相干解调。

3、ASK振幅键控的基本原理:是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。

4.3、实验内容

1、FSK的实现

汇编语言程序:

.title"fsk_asm.asm" .global _fsk ;定义为全局变量,提供给C调用 .global _y1 ;C程序变量 .global _y2 ;C程序变量 .global _Pulse ;C程序变量 .global _FskSignal ;C程序变量 .mmregs .text _fsk: rsbx CPL stm #8-1,AR1 ;循环变量 256/32=8 stm #_y1, AR4

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stm #_y2, AR2 stm #_Pulse, AR3 stm #_FskSignal, AR5 loop: ld *AR3, A bc freq500, AEQ ;若原始数字信号为0,则调频信号为频率为500Hz的正弦波 sub #1, A bc freq1000, AEQ ;若原始数字信号为1,则调频信号为频率为1000Hz的正弦波 fskend: addm #32, AR3 banz loop, *AR1- ret freq500: rpt #32-1 freq1000: rpt #32-1 mvdd *AR4+, *AR5+ mvdd *AR2+, *AR5+ addm #-32,AR4 addm #-32,AR2 b fskend b fskend .end C语言程序:

extern void fsk(); // fc=(0x2000/0x10000)*fs=1000Hz, fs#include "C54MATH.H" 固定在8000 DATA x[256]; } DATA y1[256]; //正弦信号1 sine( x, y2, N ); DATA y2[256]; //正弦信号2 //原始信号 DATA Pulse[256]; //被调信号 for(i=0;iGraph->Time/Frequency Graph, 号

//按照当前文件夹内给出的图 for(i=0;i

{ for(;;){}; x[i]=i*0x2000; } 结果图如下:

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2、PSK的实现 程序如下:

extern void fsk();

#include "C54MATH.H" DATA x[256]; DATA y1[256];

//正弦信号1 DATA y2[256];

//正弦信号2 DATA Pulse[256]; //被调信号

DATA FskSignal[256]; //2FSK调制信号 #define N 256 void main() {

int i,j;

//产生一个500Hz的正弦信号作为调制信号

for(i=0;i

x[i]=i*0x1000;

// fc=(0x1000/0x10000)*fs=500Hz, fs固定在8000

} sine( x, y1, N ); //产生一个1000Hz的正弦信号作为调制信号

for(i=0;i

x[i]=-i*0x1000;

// fc=(0x2000/0x10000)*fs=1000Hz, fs固定在8000

实验结果图如下:

} sine( x, y2, N ); //原始信号

for(i=0;i

{

j=i/32;

switch (j%2)

{

case 0:

Pulse[i]=0;

break;

case 1:

Pulse[i]=1;

break;

}

} fsk(); //运行到此处后,打开View->Graph->Time/Frequency Graph,

//按照当前文件夹内给出的图形属性设置,即可显示2FSK信号

for(;;){};

} 18

3、ASK的实现

extern void fsk(); #include "C54MATH.H" DATA x[256]; DATA y1[256]; //正弦信号1 DATA y2[256]; //正弦信号2 DATA Pulse[256]; //被调信号

DATA FskSignal[256]; //2FSK调制信号 #define N 256 void main() { int i,j; //产生一个500Hz的正弦信号作为调制信号

for(i=0;i

case 0: y1[i]=0; break; }

} //产生一个1000Hz的正弦信号作为调制信号

for(i=0;i

实验结果图如下:

// fc=(0x2000/0x10000)*fs=1000Hz, fs固定在8000 }

sine( x, y2, N ); //原始信号

for(i=0;i

j=i/32;

switch (j%2) {

case 0: Pulse[i]=0; break;

case 1: Pulse[i]=1; break; } }

fsk(); //运行到此处后,打开View->Graph->Time/Frequency Graph,

//按照当前文件夹内给出的图形属性设置,即可显示2FSK信号

for(;;){}; } 19

心得体会

为期两个星期的实训结束了,这两个周的实训让我收获颇多。在实训中我深深体会到了DSP技术及应用这门课的博大精深,里面包含的知识很多,紧靠平时的理论课程来理解是远远不够的。在理论课程中我们主要学习了TMS320C54x的硬件结构、它的指令系统,汇编语言程序的开发工具、汇编语言的程序设计还有应用程序设计等内容。这次实训的内容主要是基本算术运算、C54X算法的汇编语言程序设计、FFT算法的实现以及ASK、FSK、PSK调制的实现。

这次的实训课程说难也不是很难但说简单它也绝对不简单,看似简单是东西做起来就不一定了,在实验的过程中也出现不少的问题。因为之前没有接触过这个软件,所以在开始实验前我们是先对CCS软件进行了了解,再通过实际操作熟悉软件,然后再做实训内容。在这次实训中我学到了如何使用CCS软件来进行简单的运算,并且能通过该软件来查看实验结果和修改结果。我们还做了FFT算法的实现并且对ASK、FSK、PSK进行了简单的调制,调制过程中遇到了很多麻烦,比如图形出不来或是出现不规则图形等等的问题。但经过我们不懈的努力、重复的实验,在实验结果出来并且正确的时候我的心情是激动的。在实训过程中我们遇到了不少困难。因为对软件的不熟悉,导致不知道从什么地方查看结果,查看结果不正确也不知道该从哪修改,不过在老师耐心的讲解和同学的热心帮助下,我们还是顺利的完成了实训。

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通过这次实训我收获了很多,也成长了很多,明白了理论联系实际的重要性,还知道了“团结就是力量”的真理,希望在以后的学习工作中我能将我所学到的知识发挥得淋漓尽致。最后感谢老师的谆谆教诲,没有您耐心的教导我们不可能这么顺利就完成任务。

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