目錄1、概述22、DSP240733、硬件電路說(shuō)明54、流水燈程序設(shè)計(jì)要求115、實(shí)驗(yàn)程序116、實(shí)驗(yàn)結(jié)果137、總結(jié)13八、參考文獻(xiàn)14基于DSP2407的流水燈的實(shí)現(xiàn)1、概述11DSP介紹數(shù)字信號(hào)處理DIGITALSIGNALPROCESSING，簡(jiǎn)稱DSP是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過(guò)使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來(lái)處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過(guò)去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。德州儀器、FREESCALE等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的實(shí)力。DSPDIGITALSIGNALPROCESSOR是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或L的數(shù)字信號(hào)。再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬(wàn)條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。DSP微處理器（芯片）一般具有如下主要特點(diǎn)1在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一玖乘法和一次加法；2程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可以同時(shí)訪問(wèn)指令和數(shù)據(jù)；3片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)；4具有低開(kāi)銷或無(wú)開(kāi)銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；5快速的中斷處理和硬件1/0支持；6具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；7可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；8支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以熏疊執(zhí)行。12DSP的應(yīng)用語(yǔ)音處理語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音儲(chǔ)存等。圖像圖形二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識(shí)別、動(dòng)畫(huà)、機(jī)器人視覺(jué)、多媒體、電子地圖、圖像增強(qiáng)等。軍事、保密通信、雷達(dá)處理、聲吶處理、導(dǎo)航、全球定位、跳頻電臺(tái)、搜索和反搜索等。儀器儀表頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、地震處理等。自動(dòng)控制控制、深空作業(yè)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤(pán)控制等。醫(yī)療助聽(tīng)、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、心電圖等。家用電器數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂(lè)合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理舉例CT計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影裝置。（其中發(fā)明頭顱CT英國(guó)EMI公司的豪斯菲爾德獲諾貝爾獎(jiǎng)。）CAT計(jì)算機(jī)X射線空間重建裝置。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動(dòng)立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。13問(wèn)題描述輸入輸出端口1/0是DSP芯片內(nèi)部電路與外部世界交換信息的通道。輸入端口負(fù)責(zé)從外界接收檢測(cè)信號(hào)鍵盤(pán)信號(hào)等各種開(kāi)關(guān)量信弓；輸出端口負(fù)責(zé)向外界輸送有內(nèi)部電路產(chǎn)生的處理結(jié)果顯示信息，控制命令驅(qū)動(dòng)信號(hào)。使用中斷和定時(shí)器延時(shí)循環(huán)程序，設(shè)計(jì)DSP的流水燈控制器，在事件管理器中應(yīng)用EV中斷。2、DSP240721DSP2407簡(jiǎn)介2407開(kāi)發(fā)板分為T(mén)I2000011DSP2407增強(qiáng)型、DSP2407CPLD開(kāi)發(fā)板、SHXDSP2407A開(kāi)發(fā)板。引DSP2407CPLD開(kāi)發(fā)板套件是一套基TMS320LF2407AEPM240的DSPCPLD的學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，充分發(fā)揮DSP2407和ALTERAMAXII的靈活性和功能強(qiáng)大，用戶手冊(cè)詳實(shí)易懂，大量源碼輕松上手（分DSP和CPLD兩部分），我們?yōu)橛脩籼峁┮粋€(gè)完整的IP核通過(guò)CPLD進(jìn)行系統(tǒng)資源分配，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行裁剪或追加功能。由于我們的外設(shè)都是通過(guò)CPLD連接與DSP連接進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、隔離和總線。仲裁等先進(jìn)技術(shù)，所以使用極為方便靈活、簡(jiǎn)潔、并且運(yùn)行及其穩(wěn)定。這種結(jié)構(gòu)可以充分利用了CPLD的靈活性和功能強(qiáng)大的IP核進(jìn)行功能更強(qiáng)的系統(tǒng)應(yīng)用。是初學(xué)者和從事開(kāi)發(fā)的科研工作者學(xué)習(xí)2407和CPLD的首選之品。本開(kāi)發(fā)板供初學(xué)者學(xué)習(xí)使用，也可作為系統(tǒng)板嵌入到用戶的產(chǎn)品供用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)以便縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。SHXDSP2407A開(kāi)發(fā)板是DSP2407系列產(chǎn)品中的重要一員。它的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀簡(jiǎn)單明了，極為適于初學(xué)者。此棋板采用統(tǒng)一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模塊結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)，以多種典型DSP處理器構(gòu)成的DSP基本系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)總線和相同物理尺寸的DSP嵌入式控制模板，將2407的功能發(fā)揮的淋漓盡致，為學(xué)習(xí)者提供了強(qiáng)大、有效的學(xué)習(xí)平臺(tái)。用戶手冊(cè)詳實(shí)易懂，大量源碼輕松上手（分DSP和CPLD兩部分），我們?yōu)橛脩籼峁┮粋€(gè)完整的IP核通過(guò)CPLD進(jìn)行系統(tǒng)資源分配，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行裁剪或追加功能。22DSP2407事件管理器模塊221事件管理器的引腳說(shuō)明222EV中斷事件管理器中斷總共分三組，每組均分別配一個(gè)CPU申斷INT2，3和4。因?yàn)槊拷M中斷均有多個(gè)中斷源，所以CPU中斷請(qǐng)求通過(guò)外設(shè)中斷擴(kuò)展控制器PIE模塊來(lái)處理。中斷請(qǐng)求有以下幾個(gè)響應(yīng)階段1中斷源。如果外設(shè)中斷發(fā)生，EVXIFRA、EVXIFRB、或EVXIFRCXA或B相應(yīng)標(biāo)志位被置L。2中斷使能。事件管理器中斷可以分別由寄存器EVXIMRA、EVXIMRB或EVXIMRCXA或B來(lái)使能或禁止。3PIE請(qǐng)求。如果中斷標(biāo)志位和中斷屏蔽位被置L，那么外設(shè)會(huì)向PIE模塊發(fā)送一個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求。4CPU響應(yīng)。CPU接收到中斷后，IFR響應(yīng)的位被置L，并相應(yīng)中斷。CPU響應(yīng)中斷后，中斷響應(yīng)被軟件控制。5PIE響應(yīng)。PIE使用中斷向量更新PIVR寄存器。6中斷軟件。中斷軟件有兩級(jí)響應(yīng)，包括GISR和SISR。223定時(shí)器每個(gè)時(shí)間管理模塊有兩個(gè)通用定時(shí)器GP，每個(gè)定時(shí)器有四種可選操作模式1停止保持模式此模式操作停止并保持其當(dāng)前狀態(tài)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器，比較輸出和預(yù)定計(jì)數(shù)器多保持不變2連續(xù)遞增計(jì)數(shù)模式此模式GP將按照已定標(biāo)的輸入時(shí)鐘計(jì)數(shù)，直到定時(shí)器計(jì)數(shù)器的值和周期存儲(chǔ)器的值匹配為止。3定向增減技術(shù)模式此模式，定時(shí)器將根據(jù)TDIRA/B引腳的輸入，對(duì)定時(shí)器的時(shí)鐘進(jìn)行遞增和遞減計(jì)數(shù)。4連續(xù)增減技術(shù)模式此模式與定向的增減模式一樣，但是在本模式下，引腳TDIRA/B的狀態(tài)對(duì)計(jì)數(shù)的方向沒(méi)有影響。224比較單元3、硬件電路說(shuō)明31供電電路2407開(kāi)發(fā)板既可使用獨(dú)立的5V/1A開(kāi)關(guān)電源供電，也可使用USB線直接供電，使用方便。電路部分的1117輸出所接的100UF/16V的電容不能省略，這樣更好的保證電壓穩(wěn)定。32復(fù)位電路2407開(kāi)發(fā)板上使用專門(mén)的復(fù)位芯片SP708R，保證DSP芯片可靠復(fù)位，并提供手動(dòng)復(fù)位按鈕，方便用戶調(diào)試33時(shí)鐘電路00IC2407用20M外部晶體給DSP提供時(shí)鐘，并使能2407A片上PLL電路。由PLL控制寄存器控制，可由軟件動(dòng)態(tài)的修改。TMS320LF2407的CPU最高可工作在40M的主頻下，也即是對(duì)20M輸入頻率進(jìn)行2倍頻。34DSP引腳擴(kuò)展接口35LED和按鍵電路開(kāi)發(fā)板上有4個(gè)LED發(fā)光管和一個(gè)自由按鍵。36SCI串口通訊電路DSP內(nèi)置SCI通訊模塊，采用接口芯片是MAX232，可以使用一根直連串口線直接和PC通訊。37CAN通訊接口電路開(kāi)發(fā)板中CAN總線收發(fā)器采用的是PCA82C250。它將CANTX和CANRX轉(zhuǎn)化成CANH和CANL在CAN總線上傳輸。38數(shù)碼管控制電路使用DSP的SPI接口（IO方式）控制數(shù)碼管。39AD電路DSP內(nèi)置16通道10位ADC。在00IC2407板上通過(guò)運(yùn)放隔離只擴(kuò)展了2通道，分別位于通道0和通道8，DSP能接收的ADC輸入電壓為033V,在2407板上沒(méi)有單獨(dú)采用基準(zhǔn)源。直接使用系統(tǒng)的33V。板上所引的2路AD輸入電壓范圍為033V,在輸入DSP之前，已經(jīng)采用電壓跟隨器增加了阻抗。如果需要采樣的信號(hào)值更加準(zhǔn)確，請(qǐng)采用專門(mén)的基準(zhǔn)電壓源，以保證信號(hào)源的穩(wěn)定。310DA電路板上外擴(kuò)的DA轉(zhuǎn)換器為T(mén)I公司的TLC5620，該芯片為串行接口的4路8位DA轉(zhuǎn)換器，2407通過(guò)SPI口與其接口，由于TLC5620的工作頻率是1M，所有SPI的工作頻率也設(shè)定在1M，由于TLC5620的4路DA輸出已經(jīng)加了跟隨器，所以本開(kāi)發(fā)板上沒(méi)有另外加。311PWM電機(jī)控制電路PWM電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)針對(duì)微型直流電機(jī)。兩路帶死區(qū)的PWM信號(hào)從DSP引腳上直接產(chǎn)生。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用的是4個(gè)NPN的三極管，可控制正反轉(zhuǎn)。312步進(jìn)電機(jī)接口開(kāi)發(fā)板上提供的5V的步進(jìn)電機(jī)接口，標(biāo)準(zhǔn)6芯，兼容市場(chǎng)上的5芯接口。313液晶擴(kuò)展電路（1602和12864接口）液晶接口的數(shù)據(jù)線都經(jīng)過(guò)了74LVC4245進(jìn)行了緩沖。讀信號(hào)和寫(xiě)信號(hào)與DSP直接相連。314外部中斷控制電路板子上擴(kuò)展中斷輸入接口，其中EXINT輸入端接有小按鍵。平時(shí)為高電平，按下為低電平，如圖所示。4、流水燈程序設(shè)計(jì)要求1熟悉DSP2407DSK開(kāi)發(fā)板結(jié)構(gòu)和使用。掌握DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS的使用和一般編程技巧。掌握DSP開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)調(diào)試的一般步驟及方法。2DSP2407具有42個(gè)I/O端口，這些端口可以作為輸入，也可作為輸出，同時(shí)DSP2407具有4個(gè)定時(shí)器分別位于EVA和EVB中，掌握定時(shí)器和中斷的使用。3了解DSP2407基本原理和開(kāi)發(fā)板的結(jié)構(gòu)4利用定時(shí)器和中斷編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)流水燈，并將程序下載到開(kāi)發(fā)板調(diào)試、運(yùn)行。5、實(shí)驗(yàn)程序51程序主要文件1VECTORSASM包含了LF2407中斷向量表文件2LEDC這是實(shí)驗(yàn)的主程序，包含了系統(tǒng)的初始化及對(duì)片外擴(kuò)展的高32K數(shù)據(jù)控件的操作32407CMDCMD聲明了系統(tǒng)的存貯器配置與程序各段的連接關(guān)系52向量表程序REFREFSECTRSVECTINT1INT2INT3INT4INT5INT653源程序NOTHING直接返回的中斷服務(wù)程序符號(hào)_TINT0；復(fù)位向量符號(hào)“VECTORS“BCINT0；PM0復(fù)位向量LBNOTHING；PM2中斷優(yōu)先級(jí)14BNOTHING；PM4中斷優(yōu)先級(jí)25BNOTHING；PM6中斷優(yōu)先級(jí)36BNOTHING；PM8中斷優(yōu)先級(jí)47B_NOTHING；PMA中斷優(yōu)先級(jí)58BNOTHING；PMC中斷優(yōu)先級(jí)6954MANC程序INCLUDE“2407CH“INCLUDEDEFINEUINTUNSIGNEDINTUNSIGNEDCHARDATA40X01,0X02,0X04,0X08UINTINDEXVOIDDISABLEASM“SETCINTM“VOIDENABLEASM“CLRCINTM“VOIDINITIALASM“SETCSXM“/抑制符號(hào)位擴(kuò)展ASM“CLRCOVM“/累加器中結(jié)果正常溢出ASM“CLRCCNF“/B0被配置為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間ASM“SETCINTM“/禁止所有中斷SCSR10X0E04/CLKIN15M,CLKOUT2CLKIN30MWDCR0X00E8/不使能看門(mén)狗，因?yàn)镾CSR2中的/WDOVERRIDE/即WD保護(hù)位復(fù)位后的缺省值為1，故可以用軟件禁止看門(mén)狗IMR0X0002/INT2中斷IFR0X0FFFF/清除全部中斷標(biāo)志,“寫(xiě)1清0“MCRA0X0000INDEX0VOIDTIMERLINTEVAIMRAEVAIMRA|0X0780/允許定時(shí)器1周期中斷EVAIFRAEVAIFRA/清除定時(shí)器1周期中斷標(biāo)志T1CON0X1602/TIMER為連續(xù)增記數(shù)模式，T1PR0X0F00E/T1CMPR0X00FFT1CNT0X00VOIDINTERRUPTT1INTINTFLAGFLAGEVAIFRA/讀取中斷標(biāo)志IFFLAG0OUTPORT3,DATAINDEXT1CNT0X00EVAIFRAE