sin_value[i]=100*(sin(2*pi*i/N));

}

六、实验现象

设置好后观察信号序列的波形（sin函数，如图）；

七、思考题

1.　试用C语言编写实现其他数学运算的程序；

题：用C语言求5！

程序：

#include

void main()

{

int i,t;

t=1;

i=2;

while(i<=5)

{t=t*i;

i=i+1;}}

八、实验小结

本次试验是初次接触DSP硬件仿真器，将DSP实验箱的TMS320F2812主控板与一台装有CCS3.3软件的计算机连接，就可以进行仿真，打开相应的工程文件，将程序代码下载到DSP芯片，改变相应参数，运行即可看到程序运行的结果。

实验报告

课程名称：DSP技术及应用学号：姓名：

实验2.4 快速傅里叶变换 (FFT) 实现

一、实验目的

1. 掌握FFT算法的基本原理；

2. 掌握用C语言编写DSP程序的方法。

二、实验设备

1. 一台装有CCS3.3软件的计算机；

2. DSP实验箱的TMS320F2812主控板；

3. DSP硬件仿真器。

三、实验原理

离散信号x(n)的傅里叶变换可以表示为　

，　

式中的W_N称为蝶形因子，利用它的对称性和周期性可以减少运算量。

时间抽取FFT是将N点输入序列x(n) 按照偶数项和奇数项分解为偶序列和奇序列。偶序列为：x(0), x(2), x(4),…, x(N-2)；奇序列为：x(1), x(3), x(5),…, x(N-1)。这样x(n) 的N点DFT可写成：

单个蝶形运算示意图如下：

以N＝8为例，时间抽取FFT的信号流图如下：

从上图可以看出，输出序列是按自然顺序排列的，而输入序列的顺序则是“比特反转”方式排列的。也就是说，将序号用二进制表示，然后将二进制数以相反方向排列，再以这个数作为序号。如011变成110，那么第3个输入值和第六个输入值就要交换位置了。本实验中采用了一种比较常用有效的方法完成这一步工作＿＿雷德算法。

四、实验步骤

1、在CCS3.3环境中打开本实验的工程（Example_fft.pjt），此文件是C程序，连接（project-connect）,出现汇编。

2、选择file-load program编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP芯片中；

3.　运行程序；

4.　选择view->graph->time/frequency…　。 设置对话框中的参数: 其中“Start Address”设为“x_re”，“Acquisition buffer size”和“Display Data size”都设为“64”，并且把“DSP Data Type”设为“32-bit floating point”（如图），设置好后观察输入信号序列的波形（单边指数函数，如图）；

同样方法观察经DFT变换后的输出序列“y_re”的波形，“Start Address”改为“y_re”，其余参数不变（如图）；

5． 在Watch窗口中添加i, j, k, m, n, a, b ,c 等变量，在Debug菜单中先“Restart”然后 “Go main”， 单步运行程序，跟踪FFT算法的过程；（可以跳过程序开始部分对各个数组的赋值代码，方法是在雷德算法的第一行代码前设置断点，然后先单击运行，待程序停在该断点后再单步执行后面的代码，见下图。）

五、实验代码

/* Program for FFT */

#include

#include

const float pi=3.1415926;

int N=64; /* FFT点数 */

float x_re[64], x_im[64]; /* 输入信号序列 */

float y_re[64], y_im[64]; /* 输出频谱序列 */

float w_re, w_im; /* 蝶形因子 */

int m; /* 蝶形运算的级数,即Log2(N) */

float t_re, t_im, v_re, v_im; /* 临时变量 */

int j,i,k,f,n;

int a, b, c;

void main()

{

/* 初始化数据空间 */

for(i=0; i<64; i++)

{

x_re[i]=0;

x_im[i]=0;

}

/* 设定输入信号序列为单边指数函数 */

/* 考虑到实际衰减很快，因此可以忽略后面大半部分数值 */

for(i=0;i<=N;i++)

{

x_re[i]=cos(-16*pi*i/N);

x_im[i]=sin(-16*pi*i/N);

}

/* 复制到输出数组 */

for(i=0; i<64; i++)

{

y_re[i]=x_re[i];

y_im[i]=x_im[i];

}

/* 用雷德算法对输入信号序列进行倒序重排 */

j=0;

for(i=0;i

{

if(i

{

t_re=y_re[j];

t_im=y_im[j];

y_re[j]=y_re[i];

y_im[j]=y_im[i];

y_re[i]=t_re;

y_im[i]=t_im;

}

k=N/2;

while((k<=j)&(k>0))

{

j=j-k;

k=k/2;

}

j=j+k;

}

/* 计算蝶形运算的级数log2(N) */

f=N;

for(m=1; (f=f/2)!=1; m++);

/*** FFT ***/

for(n=1; n<=m; n++)

{

a=1; /* a=2的n次方 */

for(i=0;i

a=a*2;

b=a/2;

v_re=1.0; /* 蝶形因子 */

v_im=0.0;

w_re=cos(pi/b);

w_im=-sin(pi/b);

for(j=0;j

{

for(i=j;i

{

c=i+b;

t_re=y_re[c]*v_re-y_im[c]*v_im;

t_im=y_re[c]*v_im+y_im[c]*v_re;

y_re[c]=y_re[i]-t_re;

y_im[c]=y_im[i]-t_im;

y_re[i]=y_re[i]+t_re;

y_im[i]=y_im[i]+t_im;

}

t_re=v_re*w_re-v_im*w_im;

t_im=v_re*w_im+v_im*w_re;

v_re=t_re;

v_im=t_im;

}

}

while(1);

}

六、实验小结

本次试验实现快速傅里叶变换，相应的工程文件已存在，快速傅里叶变换的运行时间长、运行速度慢，可通过软件仿真七实现仿真。方法是：打开Setup CCStudio v3.3添加F2812 Device Simulator在弹出的窗口中双击CPU（软件仿真不需要进行连接connect），然后就与硬件仿真器的步骤相似。

实验报告

课程名称：DSP技术及应用学号：姓名：

实验3.2 蜂鸣器报警实验

一、实验目的

1． 掌握2812 IO控制方法；

二、实验设备

1． 一台装有CCS3.3软件的计算机；

2． DSP实验箱；

3． DSP硬件仿真器；

三、实验原理

复用控制寄存器 --- GPxMUX （0---数字IO，1---专用外设功能）

方向控制寄存器 --- GPxDIR （0---输入，1---输出）

量化控制寄存器 --- GPxQUAL （0---无量化，1---量化范围0x00--0xff）

I/O数据寄存器 --- GPxDAT （0---输出--引脚置低，1---输出--引脚置高）

I/O置位寄存器 --- GPxSET （0---无变化，1---引脚置为高）

I/O清零寄存器 --- GPxCLEAR （0---无变化，1---引脚置为低）

单独触发寄存器 --- GPxTOGGLE （0---无变化，1---引脚置电平跳变一次）

2812中可以通过设置上述特定寄存器来改变相应IO输出管脚电平高/低，从而驱动蜂鸣器发出一定频率的声音，通过改变程序中高低电平切换周期可以实现蜂鸣器声音“尖锐”到“低沉”的变化。

相关原理图：

四、实验步骤

1． 把2812主控板插到实验箱底板相应接口上；

2． 连接好DSP开发系统；

3． 本实验工程Example_Buzzer，此文件是C程序，连接（project-connect）,出现汇编。编译，下载程序到DSP；

4、选择file-load program编译并重建 .out 输出文件，然后通过仿真器把执行代码下载到DSP芯片中；

5、运行程序，观察2812主控板上相应位置蜂鸣器的发声情况。

五、实验代码

#include "DSP281x_Device.h"

#include "DSP281x_Examples.h"

#include "math.h"

int i[12];

unsigned int k=0;

uint32_t index=0;

unsigned int l=0;

long unsigned int c1;

Uint16 key, buf;

Uint16 HighAdc_Buf;

void main(void)

{

for(c1=0;c1<20000;c1++)

{

GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB15=0;//蜂鸣器控制管脚GPIOB15

Delay(20000);

GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIOB15=1;

Delay(20000);

}

for(;;);

}

六、实验结果

运行程序，则蜂鸣器发声；停止运行，则蜂鸣器不发声。

七、实验小结

本次实验中，蜂鸣器内阻较小且是一个感性负载，一般不用DSP芯片I/O口直接对它进行操作，所以最好加个驱动三极管，在要求较高的场合还会加上反向保护二极管。通过实验原理图可知，三极管用了PNP（9015）型，所以要使蜂鸣器发声只要给BELLALARM交替置低置高电平即可。

第二篇：“DSP技术”标准实验报告(1-4)

电子科技大学信息与软件工程学院

标准实验报告

（实验）课程名称DSP技术

电子科技大学教务处制表

电子科技大学

实验报告（一）

学生姓名：学号：指导教师：

实验地点：实验时间：

一、实验室名称：信息工程方向专业实验室

二、实验项目名称：CCS基本使用

三、实验学时：4学时

四、实验原理：

CCS为DSP开发的集成开发环境，并提供软仿真工具Simulator。

五、实验目的：

目的是掌握project使用，代码编辑工具，build工具，debug，断点，代码跟踪，内存/变量/寄存器查看，图形工具，代码剖析工具等。

六、实验内容：

内容是产生sin信号并画图和调用imagelib完成一个图像的边缘提取。上机完成以下编程实验，调试运行程序并完成报告。基本实验内容：

1. 创建一个project, 打印“Hello World !” (simulaotor: 可以是c5500, c5400, c6000等，也可以是ARM，M3等)，了解CCS开发环境的基本使用，包括代码编辑、编译（Build）、以及调试运行。（注意：这个实验中，可以没有CMD文件。但若要添加CMD，请在使用适当的CMD文件。）CCS开发环境的基本要点：

（1）新建工程文件（project）、

（2）添加文件：源代码、库、CMD等、

（3）build、

（4）创建目标板配置文件并添加到project中

（5）运行及调试

2. 在TMS320C674x的simulator下完成一个正弦信号产生，并在CCS下画出其波形。（帮助：Code Composer Help > Views and Editors > Graph Views）

3. 在TMS320C6747的simulator下完成输入图像的边缘检测，并在CCS中显示处理结果。

扩展研究问题：（下面这些共有兴趣的同学研究，但不限于这些问题）

1． 代码剖析：分析sobel算子处理图像的时间。并对比另外一个函数IMG_sobel_3x3_8_c，看看他们的处理时间是否一样？

2． 研究CMD定位文件，看看函数、变量的地址情况。

3． 断点、变量查看窗口、反汇编窗口、调试运行命令的学习。

4． 自己写一个函数，将输入图像翻转或镜像处理，并显示结果。

……

七、实验器材（设备、元器件）：

硬件要求：PC机，CPU PII 以上，1GB 内存，100G硬盘空间即可。

软件要求：CCSV5，Simulator

八、实验步骤、实验编程与运行结果：

九、扩展研究内容（完成实验内容中提到的或自己提出的研究、学习内容，非必选项）

九、实验结论：

十、总结及心得体会：

十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

报告评分：

指导教师签字：
电子科技大学

实验报告（二）

学生姓名：学号：指导教师：

实验地点：实验时间：

一、实验室名称：信息工程方向专业实验室

二、实验项目名称：定点数运算

三、实验学时：4学时

四、实验原理：

CCS为DSP开发的集成开发环境，并提供软仿真工具Simulator。

在定点数的结构中，小数点的位置是固定的，常用的Q15格式小数表述如下图所示：

S XXX XXXX XXXX XXXX

符号bit 小数部分

Q15格式只是定点数的一种常用的表示方式。一般来讲，使用Qm.n的格式来表示定点数，其中，m表示整数部分比特个数，n表示小数部分比特个数。整数和小数部分都使用2的补码形式。这种形式的定点数，加上符号bit，总共有m+n+1个bits，能表示的数的范围为（-2^m, 2^m-2^-n），最小的小数的精度为2^-n。

所以，要完成相关定点数运算，需要注意下面几个步骤：

（1） 使用正确、适当的格式来表示参加运算的数；

（2） 明确定点运算结果的数据范围；

（3） 使用正确的加法和乘法指令完成定点运算；

五、实验目的：

目的是掌握定点数的表示方法以及定点数的基本算术运算，包括加、减、乘的基本技能。

六、实验内容：

在CCS的Simulator编程完成定点数运算。基本内容要求为：

（1） 0.35 + 0.62 = ?

（2） 0.45 x 0.23 = ?

（3） 0.75 ? 1.24 =?

（4） 0.65 + 0.78 = ?

扩展内容内容要求为：

（1） 评估定点运算与浮点运算在C6416下的计算时间与计算误差？

（2） 讨论溢出的问题和处理？

（3） 用定点算法编程完成：35.54?0.15 x 23

（4） 使用级数展开法用定点数编程完成计算：

七、实验器材（设备、元器件）：

硬件要求：PC机，CPU PII 以上，1GB 内存，100G硬盘空间即可。

软件要求：CCSV5，Simulator

八、实验步骤、实验编程与运行结果：

九、扩展研究内容（完成实验内容中提到的或自己提出的研究、学习内容，建议完成或部分完成）

十、实验结论：

十一、总结及心得体会：

十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

报告评分：

指导教师签字：

电子科技大学

实验报告（三）

学生姓名：学号：指导教师：

实验地点：实验时间：

一、实验室名称：信息工程方向专业实验室

二、实验项目名称：DSP/BIOS的使用

三、实验学时：4学时

四、实验原理：

CCS为DSP开发的集成开发环境，并提供软仿真工具Simulator以及BIOS工具。

五、实验目的：

目的是掌握DSP/BIOS的基本使用，包括线程的创建和使用，学习线程的同步与通信，掌握BIOS的分析工具。

六、实验内容：

1．创建DSP/BIOS配置文件，并创建LOG，PRD，SWI，TSK，SEM，CLK等对象；

2．在LOG对象中打印输出信息；

3．设置PRD为每1秒调用一次，并打印启动信息，同时通过旗语启动TSK任务线程；

4．配置CLK为每100ms运行一次，并启动SWI线程。通过配置SWI线程属性（设置邮箱参数），SWI线程函数每0.5秒执行一次。

七、实验器材（设备、元器件）：

硬件要求：PC机，CPU PII 以上，1GB 内存，100G硬盘空间即可。

软件要求：CCSV5，Simulator

硬件设备：USB5515DSK实验板，DES6437实验板

八、实验步骤、实验编程与运行结果：

九、实验结论：

十、总结及心得体会：

十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

报告评分：

指导教师签字：

电子科技大学

实验报告（四）

学生姓名：学号：指导教师：

实验地点：实验时间：

一、实验室名称：信息工程方向专业实验室

二、实验项目名称：音频直通实验（选）

三、实验学时：2学时

四、实验原理：

DSK或EVM板提供了包括A/D，D/A，DSP的完整信号处理平台，并提供了外设控制使用相关例程代码。

五、实验目的：

通过DEMO例程代码，了解音频信号处理的基本框架。完成音频信号从输入到输出的完整过程。

六、实验内容：

参考DSK或EVM的语言直通例程代码。

七、实验器材（设备、元器件）：

硬件要求：PC机，CPU PII 以上，1GB 内存，100G硬盘空间即可。

软件要求：CCSV5，Simulator

硬件设备：USB5515DSK实验板，DES6437实验板

八、实验步骤、实验编程与运行结果：

九、实验结论：

十、总结及心得体会：

十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

报告评分：

指导教师签字：