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内蒙古工业大学信息工程学院
实
验
报
告
课程名称：
DSP
技术
实验名称：
正弦波振荡器
实验类型：
验证性□ 综合性□
设计性■
实验室名称：
信息学院机房
班
级
：
电子
09-1
学
号：
2
姓
名
：
郝彩清
组
别
：
同
组
人
：
成
绩
：
实
验
日
期
：
2
012
年
6
月
27
日
内蒙古工业大学信息工程学院
实
验
报
告
撰
写要
求
一、
实验前用预习报告纸撰写预习报告，
预习报告包括以下内容
1
、
实验目的
2
、
实验用仪器设备、器材或软件环境
3
、
实验原理、方案设计、程序框图、预编程序等
4
、
实验过程中需要记录的实验数据表格
二、
实验过程中，要认真观察，仔细记录
三、
完成实验后用实验报告纸撰写实验报告，包括以下内容
1
、
仪器设备型号及编号
2
、
实验器材或软件环境
3
、
实验步骤、程序调试方法
4
、
实验数据处理及结果分析
5
、
实验中存在的问题
6
、
体会及思考题
四、
报告撰写时，要求格式规范、书写整齐
内蒙古工业大学信息工程学院
预习报告成绩：
指
导教师审核
（签名）
：
年
月
日
预
习
报
告
1
、实验目的
（
1
）了解利用
CCS
进行
DSP
工程项目创建、编译和运行的过程；
（
2
）会利用
CCS
中提供的图形化显示工具、断点、探点等调试工具进行工
程项目的简单
调试；
（
3
）能够设计基于迭代法的数字正弦振荡器；
（
4
）掌握定时器中断的设置和使用。
2
、实验用仪器设备、器材或软件环境
（
1
）微机一台；
（
2
）
CCS
软件；
（
3
）
DES5402PP-U
实验
箱。
3
、实验原理
本实验采用递归的差分方程方法计算正弦和余弦值，其数字振荡器的实现原理与实验
5
（
c
）相同。其实现公式为：
y[n]=2cos
α
×y[n
-1]
－
y[n-2]
式中：
?
?
2
?
?
f
为角度的计算步长，
f
0
< br>是正弦信号的频率，
f
s
是
D/A
转换速率。
0
f
s
利用上面的递推公式计算正弦
或余弦值
y[n]
需要已知
cos
α
和正弦
/
余弦的
前两个初始
值
y[0]
和
y[1]
。
在产生周期性的正弦信号时，
必须以一定的
D/A
转换速率
f
s
将各个样点值送
往
D/A
转换器。正弦信号每个周期的样点数
N
由正弦信号的频率
f
0
及
D/A
转换速率
f
s
决定，
即
f
N
?
s
f
0
例如，当利
用递归的差分方程产生正弦信号时，若设定
D/A
转换速率
f
s
＝
16000
Hz
，则产
生
f
0
＝
1000Hz
的正弦波信号时，
存在
N
?
f
s
f
0
?
1
6
0
0
0
1
0
0
0
?
1
6
< br>
，此时
?
?
2
?
?
f
0
f
s
?
2
?
N
?<
/p>
2
?
1
6
?
0.3
9
2
7
首先在程序中计算出
cos
α
及初始值
y[0]
和
y[1]
。
cos
α
＝
0.9
238795
；
y[0]
＝
sin0
＝
0
；
y[1]
＝
sin
α
＝
0.382683
；
n≧2
以后的
y[n]
的值，都可以通过前面的递推
公式递归计算得出。
在产生正弦信号的过程中，由于
sinx
的值总是小于
1
的数，而
F206
DSP
是
16
位定点处
理器，
所以要将其乘以
2
15
，
变成
Q15
的数据格式，
才
能够在
DSP
中送到
D/A
转换器进行处理。
本实验采用低速
D/A
转换器
（
AIC10
）
进行
D/A
转换。
在
AIC10
中包含
A/D
和
D/A
两部分电路，
在实验中只使用
D/A
转换部分。
F
206
DSP
通过片内外设
SSP<
/p>
（
同步串行口）
与
EVM
板上的
AIC10
相连。当<
/p>
F206 DSP
的发送
FIFO
缓冲区空时，产生
SSP
发送中断。此时调用
XmitIsr
中断服
务程序。
XmitIsr
中断服务程序的功能：
对于软件仿真时，
中断服务程序根据正弦振荡器的算法计
算出
1000h
点正弦波的波形值，并把这些波形
值存储到板载存储器
900h
开始的存储单元上；
对于硬件仿真时，中断服务程序除了根据正弦振荡器的算法产生正弦波波形值以外，还要将
该波形数据通过
AIC10
进行
< br>D/A
转换。
内蒙古工业大学信息工程学院
如果需
要改变输出信号的幅值，可以将数据乘以或除以相应的因子即可。如果需要增加
直流分量
，可以在数据上加上或减去某个数值。
若使用
D/A
转换器，
必须首先对
D
/A
转换器的进行初始化设置，
即设置
D/A
转换器的工作模
式（
15+1b
it
模式，
16bit
模式）、抽样频
率（
8000Hz
，
16000Hz<
/p>
）以及输出增益等
4
、预编程序
.title
＝
400
00Hz
，
25 us TINT)
.mmregs
.global _c_int00
.global y0,y1,y2,AA,BB,CC
.ref vector
OFF_INTIMER .set
04Ch vector of INTtimer at
VECTOR+OFF_INTIMER
INIT_A
.set 079bch A/2=0.951
INIT_B .set 0c000h
; B/2=-0.5
INIT_C .set
0278dh C
.bss
y0,1
.bss y1,1
.bss y2,1
.bss temp,1
.bss AA,1
.bss BB,1
.bss CC,1
.text
_c_int00:
ld #0,dp
ssbx intm disable all interrupt !
st #1fffh,sp
ld
#vector, a
and
#0FF80h, a
andm #007Fh, pmst
or pmst, a
stlm
a, pmst set IPTR
stm
#10h,TCR init TIMER
stm #2499,PRD f=100M/(2499+1)=40kHz
stm #20h,TCR reset
TIMER
ldm IMR,a
read back IMR
or #08h,a
; enable TIMER interrupt
stlm
a,IMR set IMR
ld #temp,dp set DP
＝
0.325
get
vector table address !
内蒙古工业大学信息工程学院
ssbx FRCT prepare for fraction
mpy
st #INIT_A,AA
init AA
st #INIT_B,BB
init BB
st #INIT_C,CC
init CC
pshd CC
popd y2 init y2,y2=CC
ld AA,T T=AA
mpy y2,a y2*AA
-> a
sth a,y1
y2*AA -> y1
stm #0h,TCR
; enable TIMER
nop
rsbx intm
; enable all interrupts !
idle:
nop
b idle
.end
4
．实验要求
（
1
）
对自己编写的实验程序进行汇编、运行，对出现的问题进行调试，并作必要的记
录。
（
2
）
记录数字序列在不少于
2
个周期内的数据及
对应的时域波形
（注意地址的一致性）
。
（
3
）
分析数字序列的频谱（需要注明
FFT
点数、窗函数和其他关键信息）。
（
4
）
观察量化（不同
Q
值）对定点
DSP
算法的影响（频谱纯度、稳定性），记录关键数
据和波形。
5.
实验报告要求
（
1
）说明设计过程（包括滤波器系数、量化结果、定
时器设置等）；
（
2
）绘制程序流程图（要求与代码相对应）；
（<
/p>
3
）实验要求记录的数据、波形以及其他关键信息；
（
4
）程序调试中遇到
的问题以及解决过程；
（
5
）实验代码清单；
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