电子与信息工程学院
课程设计
D S P 课程设计
（2010--2011学年第二学期）
题 目 ：基于TMS320C5402的FIR滤波器设计 专业班级 ： 电子信息工程08班 学生姓名 ： 郭少雄 学 号 ： 200810229 指导教师 ： 王耀琦 设计周数 ： 2周
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时 间 ： 2011年7月
目 录
第一部分 DSP的简介 .................................................................... 5 一、 DSP的发展史 .................................................................... 5 二、 DSP的基本特征 ................................................................ 6 三、 TMS320C54xx的硬件结构 .............................................. 7 1、C54X的CPU体系结构 .................................................. 7 2、指令缓冲单元（I） ......................................................... 7 3 、程序流程单元（P） ...................................................... 8 4、地址程序单元（A） ........................................................ 8 5、数据计算单元（D） ....................................................... 9 四、DSP的设计 ........................................................................... 9 1、DSP的设计特点 ............................................................... 9 2、DSP系统的设计流程 .................................................... 10 第二部分 FIR数字滤波器的简介及基本原理 ...................... 10 一、引言 ....................................................................................... 10 二、数字滤波器的简介 ............................................................ 11 三、FIR数字滤波器的结构 .................................................... 13 四、FIR数字滤波器的特性 .................................................... 14 第三部分 基于MATLAB的FIR数字滤波器设计 ................. 19 一、数字滤波器的设计方法描述 .......................................... 19 二、常用窗函数及设计方法 ................................................... 19
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三、基于切比雪夫等效一致逼近法 ...................................... 24 四、FIR数字滤波器的MATLAB设计 ................................ 25 第四部分 FIR数字滤波器的DSP实现（CCS仿真） ........ 35 一、 CCS的特点 ....................................................................... 35 二、CCS代码生成工具及程序流程图.................................. 35 三、CCS集成开发环境的配置 ............................................... 37 四、CCS 集成开发环境应用（与MATLAB联合仿真） ......................................................................................................... 38 第五部分 TMS320C5402最小系统的设计 ................................ 46 一、 系统硬件组成 .................................................................. 46 二、各功能模块设计 ................................................................. 47 三、DSP最小系统设计原理图 ............................................... 49 四、DSP最小系统所需的元件清单 ...................................... 51 第六部分 参 考 文 献 ................................................................ 52
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摘 要
【摘要】本论文首先介绍了滤波器的滤波原理以及数字滤波器的设计方法及过程。重点介绍了FIR数字滤波器的设计方法。即各种窗函数法和等效最佳一致逼近法。在此基础上，用DSP虚拟实现任意阶FIR数字滤波器。此设计扩展性好，便于调节滤波器的性能，可以根据不同的要求在DSP上加以实现。
滤波是信号处理中最基本又极为重要的技术，利用滤波器技术可以从复杂的信号中提取出所需要的信号，抑制不需要的信号。绝大多数传感器输出的信号，在使用过程中，都必须进行滤波。所以滤波器是具有一定传输选择特性的、对信号进行加工处理的装置、它允许输入信号中的一些成分通过，抑制或衰减另一些成分。其功能是将输入信号变换为人们所需要的输入信号。本论文主要给出了FIR数字滤波器的设计方法和原理。 【关键字】DSP、滤波、FIR数字滤波器
【Abstract】 This thesis introduced the design method and process of filtering of filter a principle and number filter first. Particularly introduced the design method of FIR number filter. Then the various window function method and etc. effect is the best to unanimously approach a method. On this foundation, carry out the rank FIR number with the DSP conjecture the filter is arbitrarily.This design expands sex well, easy to regulate the function of filter, can take into to carry out on DSP according to the different request.
Filtering the wave is the most basic and extremely and important
technique in the signal processing, making use of the filter technique can withdraw the signal that needs from the complicated signal and repress don't need of signal.The great majority spreads the feeling machine output's signal, in the process of using in, have to carry on filtering wave.So filter is have to definitely deliver choice characteristic, carry on to the signal process processed device, it to allow importation signal in of some compositions pass and repress or the Shuai reduce a little bit another compositions.Its function is importation signal the transfor- mation is the importation signal that people need.This thesis mainly gave
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the design method and principle of FIR number filter. 【Keyword】 DSP，Filter wave，FIR number filter
第一部分 DSP的简介
一、 DSP的发展史
自20世纪70年代末80年代初DSP芯片诞生以来DSP芯片得到了飞速的发展。DSP产品的应用己扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面，并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。DSP发展历程大致分为三个阶段:20世纪70年代理论先行，80年代产品普及和90年代的突飞猛进。在DSP出现之前数字信号处理只能依靠微处理器(MPU)来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。因此，直到20世纪70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。随着大规模集成电路技术的发展，1978年AMI公司生产出世界上第一片DSP芯片52811。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器2920是DSP芯片的一个重要里程碑。1980年日本NEC公司推出的月PD7720是第一个具有乘法器的商用DSP芯片。几年后，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生。80年代后期，第三代DSP芯片问世。90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。在这之后，最成功的DSP芯片当数美国德州仪器公司 (Texas Instruments，简称TI)的一系列产品，其DSP市场份额占全世界份额近的50%。目前DSP芯片的价格越来越低，性能价格比日益提高，具有巨大的应用潜力。经过20年的发展，DSP器件在高速度，可编程，小型化，低功耗等方面都有了长足的发展，单片DSP芯片最快每秒可完成16亿次(160OMIPS)的运算，生产DSP器件的公司也不断壮大。
在当今的数字化时代，DSP己成为通信设备、计算机和其它电子产品的基础器件。数字信号处理器与数字信号处理有着密不可分的关系，我们通常说的“DSP”可以指数字信号处理 (Digital Signal Processing)，也可以代表数字信号处理器(Digital signal Processor)在本文里均指数字信号处理器。数字信号处理是一门包括了许多学科并应用于很多领域的学科，是指利用计算机或是专用处理设备，以数字形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估值、压缩、识别等处理，得到符合要求的信号形式。数字信号处理器是用于处理数字信号的器件，
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