DSP课程设计——基于DSP的锯齿波发生器设计.docVIP

课 程 设 计 课程名称 DSP 课题名称 基于DSP的锯齿波发生器设计 专 业 电子科学与技术 2014 年 12 月 15 日 设计内容与设计要求 一．设计内容 利用DSP试验箱设计一个锯齿波发生器，要求： 1. 波形：锯齿波； 2．频率范围：10-1K可调； 3．键盘输入频率； 4．数码管或液晶显示选择频率； 二．设计要求 设计思路清晰，给出整体设计框图； 给出具体设计思路，画出程序流程图； 给出设计源程序； 进行实验调试，验证设计结果； 编写设计说明书。 目 录 1 设计总体思路及框图 1 1.1 设计总体思路 1 1.2 设计框图 1 2 功能单元设计 2 2.1 DA转换单元设计 2 2.1.1 设计思路 2 2.1.2 程序流程图 3 2.2 液晶显示单元设计 3 2.2.1 设计思路 3 2.2.2 程序流程图 4 2.3 按键控制单元设计 5 2.3.1 设计思路 5 2.3.2 程序流程图 6 3 程序调试与结果 7 3.1 软件系统的调试及仿真 7 3.2 硬件结果 8 4 总结与体会 9 5 参考文献 9 1 设计总体思路及框图 1.1 设计总体思路 本设计是以TMS320VC5509A这个芯片为核心，在ICETEK–VC5509-A开发板上进行设计开发，利用专用的数模转换芯片TLV7528对TMS320VC5509A输出的通过计算法计算出的锯齿波数值进行转换成模拟量输出到示波器上显示，并通过按键控制锯齿波波形的频率，实现10~1KHz可调的锯齿波。并通过液晶显示锯齿波的频率大小。 1.2 设计框图 本设计由以下模块组成，主控芯片TMS320VC5509A输出通过计算法获得锯齿波数值，数模转换模块对DSP芯片输出的值进行转换成模拟量输出到示波器上显示其波形，液晶模块显示锯齿波频率值，按键控制模块调节锯齿波的产生频率。 图1 设计框图 2 功能单元设计 2.1 DA转换单元设计 2.1.1 设计思路 本单元用于对DSP芯片输出的数字量转换成模拟量，输出到示波器上显示。 利用专用的数模转换芯片，可以实现将数字信号转换成模拟量输出的功能。在ICETEK–VC5509-A 板上，使用的是TLV7528 数模芯片，它可以实现同时转换四路模拟信号输出，并有10 位精度，转换时间0.1μs。其控制方式较为简单：首先将需要转换的数值通过数据总线传送到TLV7528 上相应寄存器，再发送转换信号，经过一个时间延迟，转换后的模拟量就从TLV7528 输出引脚输出。 由于TMS320VC5509A DSP 没有数模转换输出设备，采用外扩数模转换芯片的方法。在ICETEK–VC5509-A 板上选用的是TLV7528。TLV7528 的转换寄存器被映射到了DSP的I/O 空间，地址是0-3，控制转换由I/O 端口4 的写信号控制，这部分在硬件上由译码电路（GAL 芯片）完成。在TLV7528 的输出端，为了增加输出功率，经过一级运放再输出到板上插座上。 图2 硬件原理图 2.1.2 程序流程图 图3 DA转换程序设计流程图 2.2 液晶显示单元设计 2.2.1 设计思路 本单元用于显示锯齿波波形的频率值。 TMS320C5509DSP 的扩展存储器接口(EMIF)用来与大多数外围设备进行连接，典型应用如连接片外扩展存储器等。这一接口提供地址连线、数据连线和一组控制线。ICETEK–VC5509-A 将这些扩展线引到了板上的扩展插座上供扩展使用。 液晶显示模块的访问、控制是由5509ADSP 对扩展接口的操作完成。命令控制接口的地址为0x602800，数据控制接口的地址为0x602801 和0x600802，辅助控制接口的地址为0x600801。液晶显示模块中有两片显示缓冲存储器，分别对应屏幕显示的像素，向其中写入数值将改变显示，写入“1”则显示一点，写入“0”则不显示。向液晶显示模块发送控制命令的方法是通过向命令控制接口写入命令控制字，然后再向辅助控制接口写入0。 由于液晶显示模块相对运行在高主频下的DSP 属于较为慢速设备，连接时需要考虑数据线上信号的等待问题；由于DSP 为3.3V 设备，而液晶显示模块属于5V 设备，所以在连接控制线、数据线时需要加电平隔离和转换设备，如：ICETEK-CTR板上使用了74LS245。 图4 液晶显示器与DSP的连接 2.2.2 程序流程图 图5 液晶显示程序流程图 2.3 按键控制单元设计 2.3.1 设计思路 本单元用于控制锯齿波的频率大小，实现10Hz~1KHz可调的锯齿波。通过按下键盘的“2”键增加锯齿波