正弦函数计算程序的编写yfy.docVIP

课 程 设 计 任 务 书 题目 正弦函数计算程序的编写 专业、班级 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 参考课本，正弦函数的泰勒级数展开式及C54X Mnemonic Instruction Set.pdf ，编写正弦函数的计算程序。 要求程序能够进行3次以上的叠代运算，计算一个数的正弦值。 要求用汇编语言书写，其中汇编语言源文件要求具有已初始化段，未初始化段，代码段的定义。 完成上述要求程序的编写并在CCS5000编译连接通过并验证计算结果，设计完成后要求每人上交一份课程设计说明书，说明书要求包含有课程设计任务书，各文件的说明，各文件里关键语句的说明。说明书要求字迹工整、叙述清楚。 发挥部分，如时间可行，增加设计成为一个完整的项目（附加一个命令文件和一个向量表文件）。并验证结果。 时间：一周。 完 成 期 限： 2011.12.26---2012.01.06 指导教师签名： 课程负责人签名： 2011 年 12 月 25 日 本设计基于C54x DSP（数字信号处理器）汇编语言，给出了一种通过计算正弦函数的泰勒级数展开式来计算任意角度正弦值的程序设计方法。通过分析推导正弦函数的泰勒级数展开式，本设计在程序结构上采用子程序调用的设计方式，具体实现算法上采用迭代法，充分利用C54x DSP在乘加运算上的优越性能，大大提高了正弦函数计算的精度和效率。 关键词：汇编；泰勒级数；迭代法 目录 摘要 I 1 概述 1 1.1 正弦函数的应用 1 1.2 正弦函数的产生方法 1 1.2.1 查表法 1 1.2.2 泰勒级数展开法 1 2 设计原理 2 2.1 泰勒级数展开法原理 2 2.2 采用DSP实现正弦函数计算的原理 2 2.2.1 内存分配 3 2.2.2 程序设计原理 3 3 正弦函数计算程序设计 4 3.1 软件开发环境 4 3.2 程序流程图 4 3.3 程序结构分析 5 3.3.1 迭代法程序流程图 5 3.3.2 迭代法汇编程序分析 6 3.4 关键语句说明 7 3.4.1 主程序中的关键语句 7 3.4.2 sin子程序中的关键语句 8 4 程序调试结果 8 5 课程设计总结及体会 9 5.1 课程设计总结 9 5.2 设计体会 10 参考文献 11 附录 正弦函数计算程序清单 12 正弦函数计算程序的编写 1 概述 正弦函数的应用 正弦函数是三角函数的一种，作为一种数学工具，其不仅应用于科学研究领域，在通信、仪器仪表和工业控制领域的信号处理系统中也被广泛应用。作为一种重要的信号处理方法，在科技高速发展的今天，不仅要求正弦函数的计算有较高的精度，也对其计算的实时性提出了很高的要求。因此研究出一种速度快、精度高的正弦函数计算方法非常必要。 基于此，本设计给出一种采用数字信号处理器（DSP）的正弦函数计算方法，通过对DSP软件编程来保证正弦函数计算的速度与精度。 正弦函数的产生方法 采用DSP来产生正弦函数，通常有两种方法：一种是查表法，另一种是泰勒级数展开法。下面分别介绍这两种产生正弦信号的方法的优缺点。 查表法 查表法是产生比较普遍采用的方法，其具有处理速度快，调频调相容易，精度高等优点，但需要很大的存储器容量。因此，查表法常用于对存储容量不敏感，需要快速产生正弦信号，且对产生信号的精度要求较高的场合。 泰勒级数展开法 泰勒级数展开法需要的存储空间小，具有稳定性好，算法简单，易于编程等优点，而且展开的级数越多，失真度就越小。 基于泰勒级数展开法的上述优点，本设计采用该种方法来进行正弦函数计算程序的编写，在下一章本设计给出泰勒级数展开法的原理，这里不再赘述。 2 设计原理 2.1 泰勒级数展开法原理 一个角度为θ的正弦函数和余弦函数，可以展开成泰勒级数。在高等数学中，其表达式为 (2-1-1) (2-1-2) 若要计算一个角度为的正弦值和余弦值，可取泰勒级数前5项进行近似计算，即 (2-1-3) (2-1-4) 由式（2-1-3）和式（2-1-4）可推导出计算一个角度为的正弦值和余弦值的公式，即 (2-1-5) (2-1-6) 由式（2-1-5）和式（2-1-6）的递推公式可知，在计算一个角度为的正弦值时，不仅需要的值，而且还需要已知和。 2.2 采用DSP实现正弦函数计算的原理 根据正弦函数与余弦函数的泰勒级数展开法的原理，本设计将给出一种基于DSP的设计方法，通过软件编程来实现计算任意角度的正弦值。 采用DSP来实现正弦