DSP原理与应用实验报告

1、DSP原理与应用实验报告学号： 班级： 学院： 指导教师：实验一代数汇编指令基础实验、实验目的：1. 通过调试目标代码，掌握指令的功能，熟悉指令2. 通过指令的熟悉，能够指令应用于实际项目中。 、实验原理：Ti公司的代数汇编指令。三、实验程序：Start:AR2=#023AHBK=#0A=*AR2-0%<<12BK=#002AHAR3=#0256H *AR3- =HI(B)<<8 ASM=#-8*AR3+ =A<<ASMAR4=#0216H *AR4=#8775HB=#025AHA=B<<ASMMMR(*AR4+)=BA=MMR(13H)AR2=

2、#0245H*AR2=A<<7 3AH=A<<ASM *AR2+0%=B<<4.title"算术指令综合实验.mmregs.sect ".vect".copy "vectors.asm".textAR7=#767;A=#38CAH;DP=#08AH;RSA=#0123H;DP=#188H;ASM=#0AHAR7=AMMR(=HI(A)<<ASM|B=*AR2-<<16 A=DBL(*AR5-)-AAR7+)=#1234HDP=#04HA=#9876HAR6=#230H*AR6+=#9A

3、CDHARP=#638H=ANOPNOP AR0=#003AHA=*AR6+0T=#08HSXM=1B=*AR6-<<TSAR7=#0220H *AR7=#0E5D8HA=*AR7+0B<<-123AH=#665AH*AR2=#1CHASM=*AR2T=*AR4+ LTD(*AR2+)B=RND(*AR2+) *AR3=#0F57AH A=UNS(*AR3) B=*AR3+ *AR3+0B=T TRN=#12ACH A=DBL(*AR4+) B=DUAL(*AR2-)DBL(*AR3-)=ADUAL(*AR4+)=B *AR3+A=#3456HIF(AGT)*AR4+=

4、HI(A)<<ASM=HI(B)<<ASM|T=*AR3+B=#0F679HIF(BLEQ)*AR3-=HI(B)<<ASMA=B+*AR5+<<16A=A-B<<ASMB=*AR3+<<16-*AR4-<<16A=A+*AR4<<12B=A+*AR5<<-12A=B-#06789H<<16B=B+*AR7+0B+CARRYA=A-*AR2-BORROWB=B-*AR3+A=#0F98DHIF(AGT)*AR2+ =BRCIF(ALT)*AR3- =TB=#0125CHIF(

5、BGEQ)*AR2+ =BRCCMPS(A,*AR4-)CMPS(B,*AR2+)B=20DP=#40 A=#1234H 22=A A=A+9AH25=A AR3=#0236H *AR3=#0F775H AR5=#024AH *AR5=#09ACDHNEXT:NOPA=#9ABCH *AR5+ =A A=A+#1000HA=A+#08ADEH SXM=0 A=#07AB8H<<16 A=A+#04ADEHA=A-#08ADEH<<16SXM=1 B=#0FF7CHA=#0889AH A=A-#09ACDH<<16 B=A-*AR5-C=1 B=B-A<

6、<ASM *AR5=AC16=0SUBC(25,A)A=A-UNS(*AR7+)T=#9ACDHB=DADST(*AR4,T)A=DADST(*AR7,T) C16=1A=A+DBL(*AR5+) A=A-DBL(*AR5-)T=#7654HC16=0A=DADST(*AR5+,T)C16=1A=DSADT(*AR5-,T)A=DBL(*AR5+)-A *AR3+ =HI(B) |B=A+*AR5+0%<<16 *AR4-=HI(A)|A=*AR3-<<16-BGOTO NEXTSXM=0A=#89ABHA=A+#4567H<<16 *AR3=#999

7、9HA=A&*AR3-B=#8897HB=B+#079ADH<<16A=A|B<<-12A=#8897HA=A+#079ADH<<16A=BA#0567DH<<12DP=#047AH=7A H&#0ACD6H.end四、实验步骤：1、输入以上程序，并进行编译；2、打开code Explore ，并把编译好的程序装载，并进行调试3、逐步调试，并观察各种特殊寄存器的值和预期值是否对应，着重了解各 种寻址的特点，及相对应的指令。五、实验心得第一次实验并没有掌握程序的操作方法以及对于程序的不理解，导致操作不熟练，而且程序错误较多，花费了大

8、量的时间在程序的纠错和调试上。实验二DSP FIR低通滤波器一、实验目的1通过实验程序理解DSP程序的编写。2、掌握CIC-500系统的A/D转化，串口通信的编程。3、掌握FIR低通滤波器在DSP中的具体实现，进一步了解各种寻址方式的 实际应用。二、实验原理FIR滤波器的主要操作控制为N 1y k h i x k 1i 0设计一个低通滤波器，条件如下：1、采样频率为9.26KHZ,系统工作频率为10MHZ2、截至频率为Flpc为1KHZ3、输入信号为14位带符号数值。4、共取80阶点作运算。滤波器设计好后的系数放在"lp_coeff.asm"文件内其他文件应拷贝到同一文件夹

9、下。三、FIR设计方法1、数字滤波器设计步骤数字滤波器的实质是一个离散的多项式表达式，通过这个表达式来满足一定的需求。因此数字滤波器的设计步骤如下：A、了解滤波器的技术要求B、实现系数计算C、实现，即把传函转换为合适的滤波器网络或结构D有限字长效应分析，主要考虑滤波器系数、输入数据量化和固定字长对滤波 器性能的影响E、工程实现2、滤波器的技术指标p :峰值通带偏差p:通带边缘频率S :阻带边缘频率3、用窗口法设计滤波器的步骤第一步：指定理想的或期望的滤波器频率响应H D第一步：通过傅立叶反变换求期望的滤波器的冲击响应，第三步：选择一个满足通带或衰减指标的窗函数，然后利用滤波器长度与过渡带宽之间

10、的关系确定滤波器的系数数目。第四步：对于选取的窗函数求w(n)的值，并且将hD n的值与w(n)相乘求得实际的 FIR系数h(n)。4、标准频率选择性滤波器的理想冲击响应总结滤波器类型hD nhD 0低通2仁沁n c2fc高通sin n c-2fcn c1-2fc带通一 sin n 2 一 sin n 12 fc- 2f1n 2n i2f2- 2fi带阻2f严 n i -2f2sinn 2n jn 21- 2f2 + 2fi5、常用窗函数及重要特征总结窗函数名归一化过渡带宽HZ通带波 纹dB相对 于旁 瓣的 主瓣dB阻带 衰减dB窗函数表达式矩形窗0.9/N0.761413211Hanning

11、 窗3.1/N0.054631442 n0.5 0.5 cosNHamming窗3.3/N0.019441532n0.540.46 cosN布莱克曼5.5/N2.93/N0.00170.02745775502 n4： n0.42 0.5 cos 0.08 cosN 1N 1凯塞4.32/N5.71/N0.002750.00027570902 0.51。1 2n / N 1I 0四、随机数产生方法 实验程序范例.title "low pass filter".mmregs.width 80.len gth 55;.setsect ".text",0x180

12、0,0; these assembler directives specify;.setsect ".data",0x0200,1; the absolute addresses of differe nt;.setsect "vectors",0x0180,0; sect ions of code.sect "vectors" in terrupt vector table resides at.copy "lp_vecs.asm" locatio n 0x0180.dataseed .word 07e6dh;

13、seed for ran dom variabletemp .word 0XN.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; 80 data locations for 80XN1.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ; stage delay line.XN2.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN3.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN4.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN5.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN6.word0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ;XN7.word0,0,0,0,0,

14、0,0,0,0 ;XNLAST .word 0;OUTPUT .word 0; extra word for the bit bucket.text.copy "lp_coeff.asm".copy "lp_ac01.asm"start: intm = 1; disable all in terruptsdcall AC01INIT; initialize Analog interface.DP = #0noppmst = #01a0h ; Interrupt pointer maps vectors to page #3 (3*128=180h)sp

15、= #0ffah; stack pointer located in Communicationsimr = #240h ; unmask TDMRINT and HPIINT(host port intm = 0 ; enable all interruptsKernal interface)WAIT: goto WAIT; wait for receive interrupt.receive: DP = #seed; This sets Data Memory Page Pointer to page XN, which is defined earlier in the program.

16、- random noise Generator (P-5cs Modulator) a = seed << 1a = seed A atemp = a << 2a = temp A a a = #8000h & aa = a + seed << 16seed = hi(a) << 1 a = seed << 11a = a & #0fffch << 15repeat(#12) a = a <<C -1get sample and run through lowpass filter b = D

17、RR1 ; LOAD ACCUMULATOR WITH WORD; RECEIVED FROM AIC!XN = A << 0 ; STORE THE VALUE OF RECEIVED; WORD TO VARIABLE XN!AR0 = #XNLAST ; LOAD AR0 WITH ADDRESS OF LAST ; DELAY ELEMENT!A = #0 ; ZERO ACCUMULATOR A! repeat(#79) ; Repeat next instructions 80 times. macd(*AR0-,h0,A) ; Compute FIR output.O

18、UTPUT = hi(A) << 0 ; Store the filtered input into; variable OUTPUT.A = OUTPUT << 0; OUTPUT =>Accumulator AA = #OFFFCh & A ; TWO LSB's MUST BE ZERO FOR AIC! DXR1 = A; SEND TO TRANSMIT REGISTER!return_e nable; En able in terrupts and return;from in terrupt.tran smit: retur n_en

19、 able; En able in terrupts and retur n;from in terrupt.end四、实验步骤1、连接CIC-500 DSP 发展实验系统-2、载入程序，从J2端输入音乐，运行一段时间后暂停，观察实验结果。3、 观察不同频宽的音乐，把结果进行比较。_五、实验心得通过实验了解到了 DSP程序的编写和 A/D转化，以及串口通信的编程， 进一步了解了 各种寻址方式的实际应用，依据上次实验的经验，这次的操作过程更为熟练。实验三FFT算法的实现、实验目的1、掌握FFT算法。2、进一步掌握FFT的DSP编程。3、指出FFT算法中的各种寻址方式，结合算法掌握寻址方式的使用技

20、巧。4、认真分析各功能模块的具体功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来。二、实验原理实验原理依据课堂所授的蝶形变换 设计1024个点的FFT变换，输入数据放在in.dat文件里面。在输入实验的时候把 bit_rev.asm 、 fft.asm unpack.asm 、power .asm 拷贝至同一个 目录下 一实验主程序：.width80.len gth55.title"Real Fast Fourier Transfrom".mmregs.copy"vectors.asm".copy"i nitrfft.asm".textstart:

21、SP =#BOSDP =#0OVM=#0FRCT=#1ASM=#0CALL powerhan gloose:NOPgotohan gloose.copy"bit rev.asm".copy"fft.asm".copy "un pack.asm".copy"power .asm".end三、实验步骤：1、认真阅读四个子程序，理解四个子程序的作用2、认真进行调试，通过时域频域图比照算法的精度3、认真思考，改进算法。四、实验心得掌握FFT算法，以及相关的FFT的DSP编程。认真分析各功能模块的具体 功能，和课堂所讲的算法步骤关联起来，通过实验能够了解到 FFT算法的一些 简单的应用以及算法的运算准则。实验七 设计PID控制器或设计矩阵乘法程序实验目的1根据以前做实验的所培养的经验，写出PID控制器或矩阵乘法程序二、实验原理1 PID控制原理2、矩阵乘法原理3、矩阵乘法程序main .asm.wid