1、深圳大學考試答題紙（以論文、報告等形式考核專用 ）二O四二O五學年度第1 學期課程單片機/ARM編號名稱/DSP技術實踐教師學號姓名年級教師評語:基于DSP2812的課程設計目:、實驗要求由外接的信號發(fā)生器產(chǎn)生一正弦信號(電壓范圍:03V),通過 DSP的AD功能對此正弦信號進行采集，通過 DSP的SCI功能與PC機之間進行通信，把所采集的AD信號發(fā)送至PC機端，在超級終端上進行實時顯示。二、實驗原理2.1 ADC概述ADC，即模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，提供給控制器使用。TMS320F2812 片上有一個12位分辨率、具有流水線結(jié)構的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其機構框圖如圖1所示。其前端為2個8

2、選1多路切換器和2路同時采樣/保持器，構成16個模擬輸入通道,模擬通道的切換由硬件自動控制，并將各模擬通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果順序存入16個結(jié)果寄存器中。SviMlHiCanIrullIBkKk<7 AaciH«»<ADClM*TA>CEMCLXHSPLKTOAWt7W7hrOAFh juuunSYSCLHOUT IIH忠診卜I海swEVD圖1 ADC機構框圖2.2 ADC模塊特點道;(1)帶2個8選1多路切換器和雙采樣/保持器的12位的ADC共有16個模擬輸入通(3)轉(zhuǎn)換率：在 25MHZ的ADC時鐘下為80ns;(4)轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在16個結(jié)果存儲器中;(5)轉(zhuǎn)換

3、結(jié)果=4095* (輸入的模擬信號-ADCLO /3 ;(6)多種A/D觸發(fā)方式：軟件啟動、EVA和EVB(7)靈活中斷方式：可以在每次轉(zhuǎn)換結(jié)束或每隔一次轉(zhuǎn)換結(jié)束觸發(fā)中斷;3. ADC轉(zhuǎn)換步驟初始化DSP系統(tǒng);設置PIE中斷矢量表;初始化ADC模塊;將ADC中斷的入口地址裝入 PIE中斷矢量表中，開中斷;軟件啟動ADC轉(zhuǎn)換;(6)等待ADC中斷;(7)在ADC中斷中讀取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，軟件啟動下一次ADC中 斷。三、實驗實現(xiàn)3.1硬件方案設計2V,所以此本實驗以TMS320F2812為核心控制部件，利用軟件編程，通過ADC模塊對試驗箱上的信號發(fā)生器發(fā)出的正弦信號進行采集，由于試驗箱上的信號發(fā)生

4、器只能調(diào)節(jié)到次實驗只針對2V的正弦信號，再通過串口線與PC機連接，將采集轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳送到2所示。本次ADC采用PC機端的串口助手，并還原成采集時的電壓值。硬件框架圖如圖SEED-DEC281 的 AD 接口的 ADCINA6通道。PC端圖2硬件框架圖3.2軟件設計AD轉(zhuǎn)程序主體沿用 AD采樣例程，用定時器產(chǎn)生中斷，在中斷程序中對電壓信號進行換并將轉(zhuǎn)換值通過串口發(fā)送到電腦，在電腦上用串口助手對采樣值進行實時顯示。主要工作：是在AD程序的基礎上初始化串口、修改中斷程序及更改采樣率、波特率參 數(shù)。程序要解決問題：1、采樣值的轉(zhuǎn)換2、采樣率及波特率的設置串口初始化程序可以直接使用SCI例程中的初始

5、化程序，下面只介紹中斷程序設計及采樣率、波特率參數(shù)設置中斷程序設計在中斷程序中對電壓信號進行采集，然后將采集到的12位有效值轉(zhuǎn)換成實際電壓值,AD采集的12位有效數(shù)取電壓值的三位有效數(shù)字以字符形式用串口發(fā)送，這里要注意的是 字在寄存器中是靠左放置的，需要右移四位后才能對其轉(zhuǎn)換。.PIEACK,all-：KFrrf; - AfiuRe瀘-RE和ITO; tci7ipAt_da Z >>4; ri03uLte = itc»cip/O95 2 )*3.0; riesuLt£=r3sultE*lLlL ;Mend 3 J = ( mt)r-esu1.U+U: L ：|=

6、siid21 = (;sHud1j = J - leauLts-ieiuIt&ZLO;5#iidD J-(int)rssLiltsHK30 3ehdJ-*'-!' J for(L-：u<SjL+)ScLflPpjjs .SCITZPUFi J:will 1(* (I 血1 界nfBeflrty():圖3中斷程序圖SCI波特率設置SCI波特率的大小決定串口能每秒傳送的數(shù)據(jù)多少，若太小則會限制采樣率，本實驗選擇串口助手的最大波特率115200b/s,則:1、每秒理論上能傳送的字節(jié)數(shù)：115200/10=11520B2、波特值BRR由公式SG波特率 LSPCRR（1）7

7、?）可得BRR=40 ,在串口初始化程序中設置SciaRegs.SCILBAUD = 0x28，可以把波特率設置成 115200 b/s。；丿V 町 j d Ini tSf? i f vni id )UART_MODiE - Qir -Hj；FAE 匚 CW;.GPFMJjL-all C=OD3Oj EDIZ;*訂J t旳廣n斗廠SdzLSU；CCR 亠旦1 L -0三口.SCICTLi.oLl - OzOJ;.3CICTL2 .iLl 二 DxOl:SclcjJ-；gE .3C1HE3AULI = Uh UM； Sci-nRwyt .SCCLDAUD - nucOiEr7i oge -3CI

8、CTL1 - n L1 = Ok 23PioCtrl .PIEIER9*tit*.i：KrrRl = iPi KM.盧rTT.卞帶億含t. 砂RF - r ”:"f丄乩.圖4串口初始化程序圖采樣率設置采樣率受波特率和信號頻率兩方面控制11520B1、115200b/s波特率下最大采樣率為23042 fs2、信號頻率為100HZ,根據(jù)采樣定理采樣率要大于綜合考慮設采樣率為1000HZ在單位周期內(nèi)采樣十次，采樣率可以通過在主程序中Co nfigC puTimer（&Cp uTimer2, 150, 1000） 設置，通過設置周期值（1000us ）可以確定采樣率1000。吩越嚷曲

9、.磁辟盼idcoti'.TArr-C;t5witeh( Suif locate 'Cdcs ADiLBK:采丼至力矗DIHI;'磔直ConfigCpiTiraRT(5CpuTi werJ, ISfi,門)；SUTtCpuTiiier2):y開北歯SI ER 1=卄ETHT;InitAdcf);Sainpleate = 0;brt;uaca A DEA MMf IJH? .-：壬皿圖4部分主程序程序圖3.3軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過對程序的編譯、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的過程。本設計的軟件調(diào)試使用CCS3.3測試軟件進行調(diào)試，即可看到正確的

10、5所示。2.PC端上串口助手顯示接收的數(shù)據(jù)，如圖6所示。測試結(jié)果，從而最終實現(xiàn)利用ADC采集正弦信號。四、實驗結(jié)果分析1.實驗箱的信號發(fā)生器上的設置如圖圖5信號發(fā)生器設置3需口憐出t事Hoti陽能1叭¥2.】気伽TWF/NT/MOO帚口溯捋'匾阿1二1恤HE二lP*k：*u刑耳示V nJt頁JI +AiESJ3T用皿aa.軻tfi般:鬥動京豆I =n原議呂_. _衣1自詢疑同期；|flWD旻秒|m擇肆如謹我寫翻史件哥 rUi iSTzruT： mi pf邛c=打:沁flIiTq "HO- . 一 亠. 圖6串口調(diào)試助手界面3. 采用matlab對上圖的數(shù)據(jù)進行繪圖，

11、如圖7所示，橫坐標為時間/s, y軸為幅值，圖中可以較直觀的顯示出經(jīng) AD采集到的正弦信號發(fā)送到 PC機上也是正弦信號的數(shù)據(jù)。* Fuf EdrtV片ft叭盧-roolb Oesttejp Wwnkiw HedpPUdsl匕遠屛*11爲I 口因a 圖7 MATLAB繪制圖五、實驗結(jié)論通過本次實驗我們掌握 DSP芯片功能及其在實際中的應用方法，對于DSPS礎知識的了 解。學習到了很過關于 DSPA模塊和SCI的知識，并且更加鞏固和掌握了課堂上所學的課本知識，是自己對DSP技術有了更進一步的認識和了解。本實驗是由實驗箱的信號發(fā)生器產(chǎn)生一正弦信號（電壓范圍：02V,通過DSP的AD功能對此正弦信號進

12、行采集，通過DSP的SCI功能與PC機之間進行通信，把所采集的AD信號發(fā)送至PC機端，在超級終端上進行實時顯示。本實驗最終達到了實驗要求，實現(xiàn)了電壓值的實時顯示。附錄實驗代碼如下所示:#in elude <math.h>#i nclude "DSP 28_Device.h"#i nclude "comm.h"/#defi ne SAMP LERATE1un sig nedin tuart_se ndtype ;un sig nedin tSa mpl eRate;un sig nedin tSa mpleLon g=1024;/un sig

13、nedin ti,j;un sig nedi ntAd_data10=0;char sen d5=0;float results=0;float temp=0;/un sig nedintcon vco unt = 0;volatile un sig ned in tadc on vover =0;/ Protot ype stateme nts for functions found with in this errupt void ISRTimer2(void);in terr upt void ad(void);void mai n(void)/*初始化系統(tǒng)*/In it

14、SysCtrlO;#if SAMP LERATE=1Samp leRate =ADSA MP L8K;#en dif /*關中斷*/DINT;IER = 0x0000;IFR = 0x0000;/*初始化PIE中斷*/InitP ieCtrlO;/*初始化PIE中斷矢量表*/InitP ieVectTableO;初始化cputimerIn itC pu TimersO;/*設置中斷服務程序入口地址*/EALLOW; / This is needed to write to EALLOW p rotected registersP ieVectTable.TINT2 = & ISRTim

15、er2;P ieVectTable.ADCINT = & ad;EDIS; / This is n eeded to disable write to EALLOW p rotected registers /*開中斷*/IER |= M_INT1;/ADC 中斷EINT;/ En able Global in terru pt INTMERTM; / En able Global realtime in terru pt DBGM /*啟動AD采樣*/ /*AD采樣率*/ adc on vover=0;switch(Sa mp leRate)case ADSAMPL8K:采樣率為 1

16、kDINT;/* 設置 CPU*/Con figC puTimer(&Cpu Timer2, 150, 1000);StartC pu Timer2();/*開中斷*/IER |= M_INT14;EINT;Ini tAdc();Samp leRate = 0;break;default:break;for(;)in terr upt void ad(void)IFR=0x0000;P ieCtrl .P IEACK.all=0xffff;Ad_data0 = AdcRegs.RESULT0;tem p=Ad_data0>>4;results=(te mp /4095.0)

17、*3.0;results=results*100;sen d3=(i nt)results%10+0x30;results=results/10;sen d2=(i nt)results%10+0x30;sen d1='.'results=results/10;sen d0=(i nt)results+0x30;sen d4='n'for(i=0;i<5;i+)SciaRegs.SCITXBUF =sen di;while(!SciaTx_Ready();in terru pt void ISRTimer2(void)AdcRegs.ADC_ST_FLAG .bit.lNT_SEQ1_CLR=1;AdcRegs.ADCTRL2.bit.SOC_SEQ1=1;串口初始化子程序void In itSci(void)/ I nitialize SCI-A: *UART_MODE = 0x44;EALLOW;Gp ioMuxRegs.G PFM UX.all = 0x0030;EDIS;/* loo pback 8 bit dat