DSP综合性实验——任意信号发生器实验
DSP课程设计
实 验 报 告
任意信号发生器
院（系）：理学院 指导教师：杨恒 小组成员：
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DSP综合性实验——任意信号发生器实验
目 录
一、实验目的： ............................................................................................................................... 3 二、实验内容： ............................................................................................................................... 3 三、实验原理: ................................................................................................................................. 3
1.产生连续的波形的方法 ....................................................................................................... 3
1.1 查表法： ................................................................................................................... 3 1.2计算法： .................................................................................................................... 3 2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理 ........................................................................... 4 四、程序设计 ： ............................................................................................................................. 5
1.正弦波 ................................................................................................................................... 5 2.方波........................................................................................................................................ 8 3. 三角波 ................................................................................................................................ 11 4.锯齿波 .................................................................................................................................. 14 5.可调正弦波 .......................................................................................................................... 17 五、CCS3.3程序调试： ................................................................................................................ 21
1、编译过程 ........................................................................................................................... 21 2、.cmd程序（5502.cmd）全文及其解释： ...................................................................... 21 3、程序运行结果（图形和数据显示）： ............................................................................. 24 六、硬件输出演示： ..................................................................................................................... 27 七、扩展部分： ............................................................................................................................. 34 八、实验感想与体会 ..................................................................................................................... 41 九、参考文献 ................................................................................................................................. 42
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DSP综合性实验——任意信号发生器实验
一、实验目的：
1.学习并掌握D/A转换器的初始化设置及其应用
2.学习并掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法，进而掌握任意信号波形(如三角波、锯齿波、矩形波等信号)产生的原理和算法。
3.比较产生信号的两种主要方法(查表法和计算法)的优缺点。 4. 熟练使用软件CCS3.3对程序的完整调试过程。
二、实验内容：
信号发生器已广泛应用于科学实验、通讯和控制等应用领域中。使用 DSP 和 D/A 转换器可以产生连续的正弦波信号，同样也能产生方波、锯齿波、三角波等其它各种信号波形。本设计要求采用DSP及其D/A转换器产生上述各种信号波形。
本实验要求用软件CCS3.3编程实现，并硬件（DSK板或示波器）连接进行功能演示。
三、实验原理:
1.产生连续的波形的方法
1.1 查表法：
把事先将需要输出的数据计算好，存储在DSP中，然后依次输出就可以了。查表法的优点是速度快，可以产生频率较高的波形，而且不占用DSP的计算时间；查表法的缺点是在于需要占用DSP的内部的存储空间，尤其对采样频率比较大的输出波形，这样，需要占用的内部的空间将更大，而DSP内部的存储空间毕竟有所限制。这使得查表法的应用场合十分有限。 1.2计算法：
采用计算的方法依次计算数据而后输出，然后再计算而后输出。计算法的优缺点正好和 查表法相反。即：其优点是不占用DSP的存储空间，其缺点是占用DSP的计算时间，使得执行程序的开销变大。本实验将用第二种方法即计算法产生一个正弦波信号，从DA输出。由余弦信号的递推公式：
得知：如果需要产生连续的余弦信号，必须知道首先两个余弦值的大小，然后就可以利 用上式计算出后面的数据，这就是下面编程依据的核心算法。
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DSP综合性实验——任意信号发生器实验
正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为：
x3x5x7x9x2n?1n?1?????(?1)??,?x?(??,?) sinx?x??3!5!7!9!(2n?1)!2nx2x4x6x8nx??????(?1)??,?x?(??,?). cosx?1?2!4!6!8!(2n)!如果要计算一个角度ⅹ的正弦和余弦值，可以取其前五项进行近似计算。
也可以用递推公式求正弦和余弦值：
sinn??2cos??sin(n?1)??sin(n?2)? cosn??2cos??cos(n?1)??cos(n?2)?
利用递推公式计算正弦和余弦值需已知cos(x)、sin(n-1)x、sin(n-2)x和cos(n-2)x的值。用这种方法，求少数点可以，如产生连续正弦、余弦波，则累积误差太大，不可取。
最终产生信号的频率为f0=fs/N，其中N为抽样点数。
2. TLV320AIC23B的内部结构及工作原理
TLV320AIC23B是TI公司生产的高性能语音CODEC芯片，16、20、24、32位串行A/D、D/A转换电路。
采样速率：可通过DSP编程来设置，范围8KHz~96KHz。 内含抗混叠滤波器和重构滤波器。
//AIC23波特率设置，CLKIN=CLKOUT=MCLK，采样率32KHz，时钟模式为普通模式， Uint16 Sample_Rate_Control[2] = { Codec_SRC_REV,
SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6) +SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0) };
在AIC23中设置如下： // AIC23的波特率设置,采样率为32k,CLKIN=CLKOUT=MCLK
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// 时钟模式设为普通模式,基过采样率为250Fs //96k 7 //48k 0 //32k 6 //8k 3
Uint16 Sample_Rate_Control[2] = { Codec_SRC_REV,
SRC_CLKIN(0)+SRC_CLKOUT(0)+SRC_SR(6)+SRC_BOSR(0)+SRC_USB(0)}; 本报告中所有程序的采样频率波特率均为32000Hz
四、程序设计 ：
1.正弦波
为了将想法转化成程序实现，我们考虑程序的框架如下：
开始 系统初始化 DSP进行泰勒级数展开保存 读数组x DA转换 循环输出
图一 正弦波程序流程图
程序代码：
#include
#include
#include
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