《數(shù)字信號處理與應(yīng)用》課件

DSP概述課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄DSP的定義數(shù)字信號處理系統(tǒng)DSP技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域DSP的定義DSP的定義

1）DSP(DigitalSignalProcessing)----數(shù)字信號處理的理論和方法。

2）DSP(DigitalSignalProcessor)----用于數(shù)字信號處理的可編程微處理器。DSP技術(shù)(DigitalSignalProcess)----是利用專門或通用數(shù)字信號處理芯片，通過數(shù)字計算的方法對信號進行處理的方法與技術(shù)。

DSP技術(shù)包括兩個方面的內(nèi)容:1．數(shù)字信號處理算法的研究

2．利用數(shù)字信號處理器實現(xiàn)信號處理的硬件系統(tǒng)DSP的定義

1．算法的研究

算法的研究是指如何以最小的運算量和存儲器的使用量來完成指定的任務(wù)，如20世紀60年代出現(xiàn)的快速傅里葉變換（FFT），使數(shù)字信號處理技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。近年來，數(shù)字信號處理的理論和方法得到了迅速的發(fā)展，諸如：語音與圖像的壓縮編碼、識別與鑒別，信號的調(diào)制與解調(diào)、加密和解密，信道的辨識與均衡，智能天線，頻譜分析等各種快速算法都成為研究的熱點。

2．數(shù)字信號處理的實現(xiàn)

數(shù)字信號處理的實現(xiàn)是用硬件、軟件或軟硬結(jié)合的方法來實現(xiàn)各種算法。實現(xiàn)數(shù)字信號處理的處理器主要包括數(shù)字信號處理器（DSP）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、微控制器單元（MCU）以及中央處理器（CPU）等。DSP的定義數(shù)字信號處理系統(tǒng)完成數(shù)字信號處理功能應(yīng)用的系統(tǒng)稱為數(shù)字信號處理系統(tǒng)，實時數(shù)字信號處理對數(shù)字信號處理系統(tǒng)的處理能力提出了嚴格的要求。數(shù)字信號處理系統(tǒng)(1)抗混疊濾波器將輸入信號xa(t)中高于某一頻率(稱折疊頻率，等于抽樣頻率的一半)的分量加以濾除。(2)A/D變換器由模擬信號產(chǎn)生一個二進制流。在A/D變換器中每隔T秒(抽樣周期)取出一次xa(t)的幅度，抽樣后的信號稱為離散信號。(3)數(shù)字信號處理器(DSP)按照預(yù)定要求，在處理器中將信號序列x(n)進行加工處理得到輸出信號y(n)。(4)D/A變換器由一個進制流產(chǎn)生一個階梯波形，是形成模擬信號的第一步。(5)抗鏡像濾波器把階梯波形平滑成預(yù)期的模擬信號。以濾除掉不需要的高頻分量，生成所需的模擬信號ya(t)。圖片請重新繪制抗混疊濾波器抗鏡像濾波器DSP技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域通信：如網(wǎng)絡(luò)通信、高速調(diào)制解調(diào)器、編/解碼器、自適應(yīng)均衡器、移動通訊等聲音/語音處理：如語言識別、語言合成、語音編碼等。圖像/圖形處理：如圖形變換、機器人視覺、模式識別等。儀器/儀表：如譜分析、函數(shù)發(fā)生器、波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集等。計算機：如陣列處理器、圖形加速器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。消費電子：如數(shù)字電視、高清晰度電視、VR游戲等。軍事：如雷達與聲納信號處理、導(dǎo)航、制導(dǎo)等。特殊應(yīng)用數(shù)字信號處理：振動和噪聲分析與處理，聲納和雷達信號處理，通信信號處理，地震信號分析與處理，汽車安全及全球定位，生物醫(yī)學(xué)工程等等。在醫(yī)療、軍事、汽車等行業(yè)，以及通信市場、消費類電子產(chǎn)品等中具有廣闊的市場前景。DSP處理器課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄數(shù)字信號處理器比較DSP處理器的特點TI公司的DSP處理器數(shù)字信號處理器的比較優(yōu)勢：高度靈活性、并行處理能力、可重構(gòu)性缺點：開發(fā)難度大，成本較高，功耗高現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）優(yōu)點：通用性強，計算能力強，軟件資源豐富缺點：靈活性差，開發(fā)周期長中央處理器（CPU）優(yōu)點：集成度高、控制能力強、豐富的外部設(shè)備接口，強大的軟件支持。缺點：速度相對較慢，功耗較高。微控制器單元（MCU）優(yōu)點：高度實時性，專用性強，低功耗，靈活性和可編程性缺點：外部設(shè)備控制能力相對較弱，成本相對較高數(shù)字信號處理器（DSP）數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器的比較MCU通常用于控制性應(yīng)用，如家用電器、汽車控制系統(tǒng)、嵌入式傳感器等。DSP是專門設(shè)計用于數(shù)字信號處理，具有高速、高效的數(shù)字信號運算能力，廣泛應(yīng)用于通信、音頻處理、雷達等領(lǐng)域。FPGA可以根據(jù)用戶的需求進行編程，實現(xiàn)各種數(shù)字邏輯電路。通常用于需要定制化硬件加速的應(yīng)用，如高性能計算、信號處理、圖像處理等。選擇MCU、DSP還是FPGA取決于應(yīng)用的需求。如果需要控制性的應(yīng)用，選擇MCU；如果需要高性能數(shù)字信號處理，選擇DSP；如果需要定制化硬件加速或者靈活性較高，選擇FPGA。DSP處理器的特點哈佛存儲器結(jié)構(gòu)：程序空間和數(shù)據(jù)空間分開，多套地址、數(shù)據(jù)總線。流水線結(jié)構(gòu)：流水線結(jié)構(gòu)將指令的執(zhí)行分解為取指、譯碼、取操作數(shù)和執(zhí)行等幾個階段，提高了指令執(zhí)行的整體速度，有助于保證數(shù)字信號處理的實時性。雙總線存儲器結(jié)構(gòu)硬件乘法累加單元：具有專門的硬件實現(xiàn)單周期乘法，并使用累加器寄存器來處理多個乘積的累加。零開銷循環(huán)：指循環(huán)計數(shù)、條件轉(zhuǎn)移等循環(huán)機制由專門硬件控制，而處理器不用花費任何時間。特殊的尋址方式：DSP支持循環(huán)尋址和位倒序?qū)ぶ犯咝У奶厥庵噶睿篎IRSADD指令——對稱結(jié)構(gòu)FIR濾波算法，和LMS指令——LMS算法。豐富的片內(nèi)外設(shè)：片內(nèi)集成了定時器、串口、DMA等，提高了處理速度和數(shù)據(jù)吞吐能力，簡化接口設(shè)計，降低功耗，節(jié)約電路板空間。TI公司的DSP處理器DSP器件可以分為三類工業(yè)控制領(lǐng)域低成本嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)需要用復(fù)雜算法對大量數(shù)據(jù)進行處理的應(yīng)用德州儀器公司的三代DSP產(chǎn)品TMS320C1xTMS320C2x、3x、4xTMS320C5xTI公司的DSP處理器德州儀器公司的現(xiàn)在DSP產(chǎn)品C24x系列和C28x系列主要用于電機控制領(lǐng)域C62x系列和C64x系列采用了增強型超長指令字結(jié)構(gòu)，改進了流水線結(jié)構(gòu)，支持32位或64位寬度存儲器訪問，最高處理能力已經(jīng)達到9600MIPSC67x系列和C33浮點數(shù)字信號處理器系列C54x系列和C55x系列低功耗16位定點數(shù)字信號處理器

C66x系列DSP

定點與浮點結(jié)合的多核數(shù)字信號處理器C55XDSP的CPU架構(gòu)課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄C55XDSP的CPU體系架構(gòu)C55XDSP的CPU總線架構(gòu)C55XDSP的CPU結(jié)構(gòu)C55XDSP的CPU體系架構(gòu)TMS320C5509是TI公司推出的一款高性能、低功耗的定點數(shù)字信號處理器，基于C55xDSPCPU處理器內(nèi)核，廣泛應(yīng)用于音頻處理、視頻處理、通信系統(tǒng)及工業(yè)自動化等領(lǐng)域。C55XDSP的CPU體系架構(gòu)中央處理單元片上外設(shè)總線結(jié)構(gòu)片上外設(shè)C55XDSP的CPU體系架構(gòu)C55x根據(jù)功能不同將CPU分成4個單元，即指令緩沖單元、程序流程單元、地址流程單元和數(shù)據(jù)計算單元?？偩€結(jié)構(gòu)C55XDSP的CPU體系架構(gòu)C55x的指令緩沖單元由指令緩沖隊列和指令譯碼器組成。中央處理器單元指令緩沖單元結(jié)構(gòu)圖

C55XDSP的CPU體系架構(gòu)程序流程單元由程序地址產(chǎn)生與邏輯電路和Ｐ單元寄存器構(gòu)成。程序流程單元產(chǎn)生所有程序空間的地址，并控制指令的讀取順序。中央處理器單元程序流程單元結(jié)構(gòu)圖

C55XDSP的CPU體系架構(gòu)地址流程單元包括數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生電路、算術(shù)邏輯電路和A單元寄存器。中央處理器單元地址流程單元（A）結(jié)構(gòu)圖

C55XDSP的CPU體系架構(gòu)數(shù)據(jù)計算單元由移位器、算術(shù)邏輯電路、乘法累加器和寄存器組構(gòu)成。中央處理器單元數(shù)據(jù)計算單元（D）結(jié)構(gòu)圖

C55XDSP的CPU體系架構(gòu)中央處理器單元數(shù)據(jù)計算單元（D）結(jié)構(gòu)圖

移位器接收來自指令緩沖單元的立即數(shù)，能夠與存儲器、I/O空間、A單元寄存器、D單元寄存器和P單元寄存器進行雙向通信，此外還可以向D單元的算術(shù)邏輯電路和A單元的算術(shù)邏輯電路提供移位后的數(shù)據(jù)。D單元的算術(shù)邏輯電路可以完成加、減、比較、布爾邏輯、絕對值等算術(shù)操作，還能夠?qū)單元寄存器進行置位和清除等位操作。兩個乘法累加MAC支持乘法累加和乘法減操作，C55XDSP的CPU體系架構(gòu)1條32位的程序讀數(shù)據(jù)總線(PB)5條16位數(shù)據(jù)總線(BB、CB、DB、EB、FB)1條24位的程序讀地址總線(PAB)5條23位的數(shù)據(jù)地址總線(BAB、CAB、DAB、EAB、FAB)總線結(jié)構(gòu)TMS320VC5509

的主要特性課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄TMS320VC5509的主要特性TMS320VC5509的引腳功能TMS320VC5509的主要特性高性能與低功耗靈活的存儲器配置豐富的外設(shè)接口增強的指令集和算法優(yōu)化主要特性CPU

兩個乘法累加單元（MAC）40位的算術(shù)邏輯單元（ALU）和一個16位的算術(shù)邏輯單元采用先進的多總線結(jié)構(gòu)存儲器

128Kx16位的片上RAM【64KB的DARAM和192KB的SARAM】8Mx16位的最大可訪問外部尋址空間（同步DRAM）外部存儲器接口（EMIF）與通用輸入/輸出（GPIO）共用引腳片上外設(shè)

兩個20位的定時器一個看門狗定時器6通道直接存儲器存取控制器（DMA）EMIF提供與異步存儲器如EPROM、SRAM及同步DRAM的無縫連接三個串口支持最多三個多通道緩沖串口（McBSP）增強型主機接口（EHPI）可編程鎖相環(huán)（DPLL）時鐘發(fā)生器USB全速（12Mbps）從端口I2C主從接口一個實時時鐘支持可變字節(jié)寬度指令集，提高代碼密度。中央40位算法和邏輯單元（ALU）以及附加的16位邏輯運算電路，能夠優(yōu)化并聯(lián)操作和功耗。VC5509采用BGA封裝或LQFP封裝，分別有179個或144個引進。BGA封裝，其引腳按功能分為并行總線引腳、中斷和復(fù)位引腳、位輸入/輸出信號引腳、時鐘信號引腳、I2C引腳、BcBSP信號引腳、USB引腳、A/D引腳、測試/仿真引腳和電源引腳等。TMS320VC5509的主要特性BGA封裝TMS320VC5509TMS320VC5509的主要特性并行總線引腳并行總線A20~A0直接與外部引腳相連，這14個引腳完成以下功能：HPI地址總線（HPI.HA[13:0]）EMIF地址總線（EMIF.A[13:0]）通用輸入/輸出（GPIO.A[13:0]）并行雙向數(shù)據(jù)總線D15~D0可以完成兩個功能EMIF數(shù)據(jù)總線（EMIF.D[15:0]）HPI數(shù)據(jù)總線（HPI.HD[15:0]）C0~C14引腳完成兩個功能：EMIF異步存儲器讀使能（EMIF.ARE）通用IO8（GPIO8）或其他功能TMS320VC5509的主要特性中斷引腳和復(fù)位引腳中斷引腳INT[4:0]作為低電平有效的外部中斷輸入引腳，由中斷使能寄存器（IER）和中斷模式位來屏蔽和區(qū)分優(yōu)先次序

RESET引腳低電平有效。有效時，DSP將終止任務(wù)的執(zhí)行并使程序指針指向FF8000h；變?yōu)楦唠娖綗o效時，DSP從程序存儲器FF8000h的位置開始執(zhí)行位輸入/輸出信號引腳GPIO[7:0]共8個輸入/輸出線可以單獨配置成輸入或輸出引腳XF引腳—外部標志時鐘信號引腳CLKOUT0—時鐘輸出信號引腳。X2/CLKIN—晶振連接到內(nèi)部振蕩器的輸入引腳X1—內(nèi)部振蕩器連接到外部晶振的輸出引腳TIN/TOUT0—定時器0輸入/輸出引腳RTCINX1—實時時鐘振蕩器的輸入引腳RTCINX2—實時時鐘振蕩器的輸出引腳TMS320VC5509的主要特性I2C引腳SDA—I2C（雙向）數(shù)據(jù)線。復(fù)位后，該引腳呈高阻狀態(tài)。SCL—I2C（雙向）時鐘引腳。復(fù)位后，該引腳呈高阻狀態(tài)USB引腳

DP引腳是差分（正）接收/發(fā)送引腳DN引腳是差分（負）接收/發(fā)送引腳PU引腳是上拉引腳，用于上拉檢測電阻

A/D引腳一個10位的A/D轉(zhuǎn)換器測試引腳TCK引腳是IEEE標準1149.1測試時鐘輸入引腳TDI引腳是IEEE標準1149.1測試數(shù)據(jù)輸入引腳TDO引腳是IEEE標準1149.1測試數(shù)據(jù)輸出引腳TMS引腳是IEEE標準1149.1測試方式選擇引腳TRST引腳是IEEE標準1149.1測試復(fù)位引腳EMU0引腳是仿真器中斷0引腳EMU1/OFF引腳是仿真器中斷1引腳/關(guān)斷所有輸出引腳TMS320VC5509的主要特性引腳名稱功能說明CLKR0McBSP0接收時鐘引腳。該引腳作為串口接收器的串行移位時鐘引腳DR0McBSP0接收數(shù)據(jù)引腳FSR0McBSP0接收幀同步引腳。FSR0發(fā)出的脈沖初始化在DR0上接收的數(shù)據(jù)CLKX0McBSP0發(fā)送時鐘引腳。該引腳作為串口發(fā)送器的串行移位時鐘引腳DX0McBSP0發(fā)送數(shù)據(jù)引腳。在不發(fā)送數(shù)據(jù)、插入RESET信號和當OFF是低電平時，該引腳呈高阻狀態(tài)FSX0McBSP0發(fā)送幀同步引腳。FSX0發(fā)出的脈沖初始化在DR0上發(fā)送的數(shù)據(jù)S10McBSP1接收時鐘引腳McBSP1.CLKR或MMC1/SD1命令/響應(yīng)引腳MMC1.CMD/SD1.CMDS11McBSP1串行數(shù)據(jù)接收引腳McBSP1.DR或SD1數(shù)據(jù)1引腳SD1.DAT1S12McBSP1接收幀同步引腳McBSP1.FSR或SD1數(shù)據(jù)2引腳SD1.DAT2S13McBSP1串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳McBSP1.DX或MMC1/SD1串行時鐘引腳MMC1.CLK/SD1.CLKS14McBSP1發(fā)送時鐘引腳McBSP1.CLKX或MMC1/SD1數(shù)據(jù)0引腳MMC1.DAT/SD1.DAT0S15McBSP1發(fā)送幀同步引腳McBSP1.FSX或SD1數(shù)據(jù)3引腳SD1.DAT3S20McBSP2接收時鐘引腳McBSP2.CLKR或MMC1/SD2命令/響應(yīng)引腳MMC2.CMD/SD2.CMDS21McBSP2串行數(shù)據(jù)接收引腳McBSP2.DR或SD2數(shù)據(jù)1引腳SD2.DAT1S22McBSP2接收幀同步引腳McBSP2.FSR或SD2數(shù)據(jù)2引腳SD2.DAT2S23McBSP2串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳McBSP2.DX或MMC1/SD2串行時鐘引腳MMC2.CLK/SD2.CLKS24McBSP2發(fā)送時鐘引腳McBSP2.CLKX或MMC2/SD2數(shù)據(jù)0引腳MMC2.DAT/SD2.DAT0S25McBSP2發(fā)送幀同步引腳McBSP2.FSX或SD2數(shù)據(jù)3引腳SD2.DAT3McBSP信號引腳TMS320VC5509的主要特性電源引腳CVDD是數(shù)字電源，為CPU內(nèi)核提供專用電源。DVDD是數(shù)字電源，為I/O引腳提供專用電源。USBVDD是數(shù)字電源，為USB模塊的I/O引腳提供專用電源。RDVDD是數(shù)字電源，為RTC模塊的I/O引腳提供專用電源。RCVDD是數(shù)字電源，為RTC模塊提供專用電源。AVDD是模擬電源，為10位的A/D提供專用電源。ADVDD，為10位A/D數(shù)字部分提供專用電源。VSS是數(shù)字地，為I/O和內(nèi)核引腳接地。AVSS是模擬地，為10位A/D接地。ADVSS為10位A/D的數(shù)字部分接地。USBPLLVSS是數(shù)字地，為USB的PLL接地

USBPLLVDD是數(shù)字電源，為USB的PLL提供專用電源。TMS320VC5509

最小系統(tǒng)電路課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用TMS320VC5509最小系統(tǒng)電路TMS320VC5509最小系統(tǒng)電路由電源電路、復(fù)位電路、時鐘電路、JTAG接口電路和程序加載部分等組成。電源電路設(shè)計C55x的電源設(shè)計TPS54110DC-DC轉(zhuǎn)換電路改變R4的阻值可以調(diào)整開關(guān)頻率調(diào)整R1和R2的阻值可以設(shè)置輸出電壓值電源電路是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，負責為整個DSP系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓。需要通過電源轉(zhuǎn)換電路將外部輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V。轉(zhuǎn)換電路通常采用高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換電路復(fù)位電路設(shè)計復(fù)位電路手動復(fù)位按鍵DSP復(fù)位信號DSP中斷輸入信號上電復(fù)位電路的作用是保證上電可靠，并在用戶需要時實現(xiàn)手動復(fù)位。時鐘電路設(shè)計用外部晶體和內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生輸入時鐘C55x的時鐘輸入信號可以采用兩種方式產(chǎn)生：第一種是采用外部晶體，利用內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生時鐘信號。第二種是從X2/CLKIN引腳輸入時鐘信號，采用這種方式X1引腳必須懸空，不接任何信號。從X2/CLKIN引腳輸入時鐘信號JTAG接口電路設(shè)計JTAG接口電路JTAG接口是DSP的調(diào)試接口，用戶可以利用JTAG接口完成程序的下載、調(diào)試和調(diào)試信息輸出，通過該接口可以查看

DSP的存儲器、寄存器等的內(nèi)容。程序加載方式TMS320VC5510加載方式以VC5510為例，有增強主機接口加載方式、外部存儲器接口加載方式、標準串口加載方式及SPI加載方式等。加載方式可以通過預(yù)置BOOTM[3：0]引腳的高低電平來選擇時鐘發(fā)生器課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄時鐘模式寄存器工作模式使用及調(diào)試方法CLKOUT輸出CLKOUT輸出時鐘模式寄存器C55X片內(nèi)的時鐘發(fā)生器可以從CLKIN引腳接收輸入的時鐘，將其變換為CPU及其外設(shè)所需要的工作時序，工作始終經(jīng)過分頻也能夠通過CLKOUT引腳輸出，供其他器件使用。時鐘發(fā)生器內(nèi)有一個數(shù)字鎖相環(huán)和一個時鐘模式寄存器CLKMD，CLKMD寄存器用于控制始終發(fā)生器的工作狀態(tài)。工作模式旁路模式（BYPASS）BYPASSDIV=00，輸出時鐘信號的頻率與輸入信號的頻率相同，即一分頻BYPASSDIV=01，輸出時鐘信號的頻率是輸入信號頻率一半，即二分頻BYPASSDIV=1x，輸出時鐘信號的頻率是輸入信號頻率1/4，即四分頻鎖定模式（LOCK）CLKOUT輸出頻率由系統(tǒng)寄存器（SYSR）中的CLKDIV確定：CLKDIV=000b，CLKOUT的頻率等于CPU時鐘的頻率CLKDIV=001b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/2CLKDIV=010b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/3CLKDIV=011b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/4CLKDIV=100b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/5CLKDIV=101b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/6CLKDIV=110b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/7CLKDIV=111b，CLKOUT的頻率等于時鐘的頻率的1/8使用方法省電（IDLE）與省電有關(guān)的位是IAIDSP復(fù)位CLKMD引腳為低電平，輸出頻率等于輸入頻率；CLKMD引腳為高電平，輸出頻率等于輸入頻率的一半失鎖鎖相環(huán)對輸入時鐘跟蹤鎖定之后，由于其他原因使其輸出時鐘發(fā)生偏移使用方法及實例利用庫函數(shù)配置時鐘發(fā)生器的方法首先要聲明PLL配置結(jié)構(gòu)，具體聲明如下：

PLL_Config

Config_PLL={ 1, /*iai

休眠后重新鎖相*/ 1, /*iob

失鎖后進入旁路模式并重新鎖相 */ 6, /*pllmultCLKIN*pllmult=DSP主時鐘*/ 0/*divCLKOUT=DSP主時鐘/（div+1）*/ };之后運行配置函數(shù)：

PLL_config(&Config_PLL);

也可以通過函數(shù)設(shè)置PLL頻率：

PLL_setFreq(6,1);

通過PLL_setFreq函數(shù)可以復(fù)位PLL鎖相環(huán)，并改變倍頻和分頻數(shù)從而得到所需的頻率時鐘發(fā)生器的調(diào)試檢查DSP的時鐘輸入引腳CLKIN、時鐘輸出引腳CLKOUT和時鐘模式引腳CLKMD連接是否正確，正常情況下CLKIN應(yīng)接時鐘源，而CLKMD應(yīng)拉高或拉低，CLKOUT應(yīng)是信號輸出引腳系統(tǒng)加電后測量CLKIN引腳時鐘輸入是否正常，信號的高低電平及占空比是否滿足需要在沒有進行軟件設(shè)置的情況下，DSP在復(fù)位后CLKOUT的輸出直接受CLKMD控制，當CLKMD為高，CLKOUT的輸出頻率將等于CLKIN的頻率，CLKMD為低，則CLKOUT輸出將等于CLKIN的頻率的1/2如果以上步驟運行正常，則利用軟件設(shè)置CLKMD寄存器，使時鐘產(chǎn)生器工作于PLL鎖相環(huán)模式下，此時再檢測CLKOUT信號，查看鎖相環(huán)是否正常工作通用定時器課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄定時器結(jié)構(gòu)定時器的工作原理通用定時器的應(yīng)用和調(diào)試CLKOUT輸出定時器的使用方法定時器的結(jié)構(gòu)VC5509片內(nèi)有兩個20位軟件可編程的通用定時器，利用定時器可向CPU產(chǎn)生周期性中斷或向DSP片外的器件提供周期信號。20位定時器由兩部分組成：一個4位的預(yù)定標器（PSC）和一個16位的主計數(shù)器(TIM)。定時器的工作模式定時器的工作模式當FUNC=00b時，TIN/TOUT為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘（CPU時鐘）。當FUNC=01b時，TIN/TOUT為定時器輸出，時鐘源是內(nèi)部時鐘（CPU時鐘）。當FUNC=10b時，TIN/TOUT為通用輸出，時鐘源是內(nèi)部時鐘（CPU時鐘）。當FUNC=11b時，TIN/TOUT為定時器輸入，時鐘源是外部時鐘FUNC定時器的工作模式每個定時器包括4個寄存器，即預(yù)定標寄存器PSC、主計數(shù)寄存器TIM、周期寄存器PRD和定時器控制寄存器TCR。在定時器中，預(yù)定標器由輸入時鐘驅(qū)動，PSC在每個輸入時鐘周期數(shù)減1，當其減到0時，TIM減1，當TIM減到0時，定時器向CPU發(fā)送一個中斷請求TINT或向DMA控制器發(fā)送同步事件。定時器發(fā)送中斷信號或同步事件信號的頻率為：通過設(shè)置TCR寄存器中的自動重裝控制位ARB，可使定時器工作與自動重裝模式，當TIM減到0是，重新將TDDR、PRD的內(nèi)容復(fù)制到計數(shù)寄存器PSC、TIM中，繼續(xù)定時。FUNC定時器的使用方法使用方法初始化定時器停止計時（TSS=1），定時器裝載使能（TLB=1），并將周期寄存器（TIM，PSC）的內(nèi)容復(fù)制到計數(shù)寄存器（PRD，TDDR）；將預(yù)定標計數(shù)周期數(shù)寫入TDDR；將主計數(shù)器周期數(shù)裝入PRD；關(guān)閉定時器裝載（TLB=0），啟動計時（TSS=0）停止/啟動定時器TSS=1，停止計時TSS=0，啟動計時DSP復(fù)位停止定時器預(yù)定標器值為0主計數(shù)器值為FFFFH定時器不進行自動重裝idle指令不能使定時器進入省電模式仿真時遇到軟件斷電，定時器立即停止工作TIN/TOUT為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘FUNC=00定時器的應(yīng)用首先定義通用定時器句柄和配置結(jié)構(gòu)；接下來打開句柄：

hTimer=TIMER_open(TIMER_DEV0,0); //設(shè)置計數(shù)器0，中斷20K/s

調(diào)用定時器配置函數(shù)對計數(shù)器初始化：TIMER_config(hTimer,&Config_TIMER);

調(diào)用定時器開始函數(shù)使定時器開始工作：

TIMER_start(hTimer);

如果在程序中需要暫時停止定時器計數(shù)可以調(diào)用定時器停止函數(shù)：

TIMER_stop(hTimer);

當使能定時器中斷時，則當定時中斷發(fā)生時將運行定時中斷服務(wù)程序： interruptvoidTimer0_Isr(){ ……}定時器的調(diào)試通用定時器的調(diào)試步驟：設(shè)定通用定時器的時鐘源，通用定時器的時鐘源可以是CPU時鐘，也可由外部信號提供，如果選擇外部時鐘，則需要將這個信號從TIN/TOUT引腳引入，應(yīng)當注意此時TIN/TOUT引腳將不能夠作為定時器輸出使用。正確設(shè)置定時器寄存器值，使定時器開始工作。在定時器中斷服務(wù)程序中設(shè)置斷點，看能否進入定時中斷，如果定時器的時鐘源是CPU時鐘，這時也可以將定時器信號從TIN/TOUT引腳輸出，通過示波器檢測定時器輸出是否正常。外部存儲器接口EMIF課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄外部存儲器接口EMIF的功能和作用EMIF硬件連接與配置外部存儲器接口EMIF的功能和作用C55x的EMIF除了對異步存儲器的支持，還提供了對同步突發(fā)靜態(tài)存儲器(SBSRAM)和同步動態(tài)存儲器(SDRAM)的支持。異步存儲器可以是靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)、只讀存儲器(ROM)和Flash存儲器等。EMIF硬件連接與配置外部寄存器接口硬件連接與配置異步存儲器接口同步突發(fā)靜態(tài)存儲器(SBSRAM)同步突發(fā)動態(tài)存儲器(SDRAM)EMIF硬件連接與配置異步存儲器接口AM29LV320D是一種大容量的Flash存儲器，存儲容量可達2MB/4MB，數(shù)據(jù)總線寬度可以是8位或16位。EMIF硬件連接與配置同步突發(fā)靜態(tài)存儲器（SBSRAM）接口SBSRAM是一種高密度、高速的存儲器，與SDRAM相比，SBSRAM不需要刷新，訪問更加方便、快捷。C55x的EMIF支持32位無校驗同步突發(fā)管道型靜態(tài)存儲器，SBSRAM的工作頻率與CPU時鐘同頻，或為CPU時鐘頻率的1/2。SBSRAM所使用的信號包括數(shù)據(jù)總線D[31：0]、地址總線A[21：0]、片選信號CE0~CE3、字節(jié)使能信號BE0~BE3。此外，還有SBSRAM地址選通信號SSADS、輸出使能信號SSOE、寫使能信號SSWE和存儲器接口時鐘CLKMEM。EMIF硬件連接與配置SDRAM接口專用信號包括SDRAM行選通信號SDRAS、列選通信號SDCAS和寫使能信號SDWE。SDA10信號在ACTV命令時作為行地址信號，在讀/寫操作時作為預(yù)加電使能信號，在DCAB命令下為高電平，在保持模式下為高阻態(tài)。C55x的EMIF支持16位、32位數(shù)據(jù)寬度的64M位和128M位SDRAM，SDRAM可以工作在C55XCPU頻率的1/2或1/1。同步動態(tài)存儲器(SDRAM)

增強主機接口EHPI課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄增強主機接口EHPI的功能EHPI的非復(fù)用方式EHPI的寄存器CLKOUT輸出EHPI的復(fù)用方式增強主機接口EHPI的功能增強主機接口(EHPI)可以讓外部的主機直接訪問C55x內(nèi)存映射中的部分內(nèi)存，而無須DSP干預(yù)。通過EHPI還可以完成DSP的程序引導(dǎo)、DSP向主機發(fā)出中斷信號要求主機響應(yīng)中斷等功能。EHPI的連接方式有兩種：非復(fù)用方式和復(fù)用方式。EHPI的非復(fù)用方式非復(fù)用方式下，EHPI的地址和數(shù)據(jù)分別使用單獨的總線。下面給出C55x通過EHPI采用非復(fù)用方式訪問另一個C55x的連接圖，如右圖所示。圖中，C55x(1)的GPIO7用來選通數(shù)據(jù)寄存器還是EHPI控制寄存器，圖中沒有標出的EHPI信號不連接即可。非復(fù)用方式下，數(shù)據(jù)和地址分別使用不同的總線，地址信號不必再通過EHPI數(shù)據(jù)總線傳遞，訪問更加方便、快捷。EHPI的復(fù)用方式EHPI如果采用復(fù)用方式，地址和數(shù)據(jù)則都將通過數(shù)據(jù)總線傳遞。下面給出PCI總線控制器PCI2040與C55xEHPI復(fù)用方式下的連接圖，如右圖所示。PCI2040是為C54x和C6000系列DSP通過EHPI連接到PCI總線而專門提供的，但由于C55x的EHPI數(shù)據(jù)總線由C54x的8位變?yōu)?6位，因此C55x是模擬C6000系列的EHPI同PCI2040相連接的。由于C6000系列的HRDY信號為低電平有效，而C55x的HRDY信號為高電平有效，因此C55x的HRDY信號必須通過一個非門連接到PCI2040上。PCI2040沒有HAS信號，故而C55x中的HAS_信號接高電平。EHPI的寄存器EHPI口的寄存器數(shù)據(jù)寄存器（HPID）HPID寄存器是一個16位寄存器，用來存放輸入、輸出的數(shù)據(jù)，在非復(fù)用方式下，該寄存器只起緩存作用，對主機來說該寄存器是透明的；而在復(fù)用方式下，主機對DSP內(nèi)存的訪問都必須經(jīng)過HPID寄存器，DSP再根據(jù)HPIA寄存器中的地址訪問HPID存儲器。地址寄存器（HPIA）HPIA寄存器是一個16位或20位寄存器，該寄存器保存復(fù)用方式下讀/寫操作的地址，而HPIA寄存器也將根據(jù)HCNTL1

和

HCNTL0的狀態(tài)決定訪問結(jié)束后寄存器內(nèi)的地址是否加1。HPIA寄存寄存器在非復(fù)用方式下不起作用?？刂萍拇嫫鳎℉PIC）HPIC寄存器控制數(shù)據(jù)的傳輸，主機還可以通過該寄存器向DSP發(fā)出中斷，要求DSP響應(yīng)中斷。另外，主機通過控制HPIC寄存器中的RESET位，在DSP復(fù)位引腳為高電平時，可以控制DSP的復(fù)位或使DSP脫離復(fù)位狀態(tài)。EHPI的寄存器利用RESET位，主機可以通過軟件使DSP進入復(fù)位狀態(tài)。在該狀態(tài)下，主機可以對DSP進行程序加載，加載完成之后清除復(fù)位標志，如果DSP設(shè)置的是EHPI引導(dǎo)，在主機清除復(fù)位標志后，DSP接下來將從10000h地址開始執(zhí)行程序。右圖所示是通過EHPI加載DSP程序的流程。認識多通道緩沖串口課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄多通道緩沖串口的功能及特點多通道緩沖串口內(nèi)部結(jié)構(gòu)緩沖串口的多通道選擇CLKOUT輸出多通道緩沖串口的采樣率產(chǎn)生器多通道緩沖串口多通道緩沖串口：Multi-channelBufferedSerialPorts，縮寫為McBSP。McBSP廣泛應(yīng)用于DSP與編解碼器、模擬接口芯片、其他串行A/D、D/A芯片以及工業(yè)標準設(shè)備之間的連接。例如，在音頻處理系統(tǒng)中，DSP可以通過McBSP與音頻編解碼器連接，實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的采集和處理。多通道緩沖串口的功能及特點

全雙工通信；雙緩沖數(shù)據(jù)寄存器，允許傳送連續(xù)的數(shù)據(jù)流；獨立的收發(fā)時鐘信號和幀信號；可用128個通道進行收發(fā)；可與工業(yè)標準的編解碼器、模擬接口芯片（AICs）以及其他串行A/D、D/A芯片直接接口連接；能夠向CPU發(fā)送中斷，向DMA控制器發(fā)送DMA事件具有可編程的采樣率發(fā)生器；可設(shè)置幀同步脈沖和時鐘信號的極性；傳輸?shù)淖珠L可以是8位、12位、16位、20位、24位或32位具有μ律和A律壓縮擴展功能；可將McBSP引腳配置為通用輸入/輸出引腳多通道緩沖串口內(nèi)部結(jié)構(gòu)McBSP接口的結(jié)構(gòu)框圖可以分為數(shù)據(jù)通道和控制通道兩部分，如圖所示。數(shù)據(jù)發(fā)送引腳DX負責數(shù)據(jù)的發(fā)送，數(shù)據(jù)接收引腳DR負責數(shù)據(jù)的接收，發(fā)送時鐘引腳CLKX、接收時鐘引腳CLKR、發(fā)送幀同步引腳FSX和接收幀同步引腳FSR提供串行時鐘和控制信號。CPU和DMA控制器通過外設(shè)總線與McBSP進行通信。當發(fā)送數(shù)據(jù)時，CPU和DMA控制器將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器(DXR1，DXR2)，接著復(fù)制到發(fā)送移位寄存器(XSR1，XSR2)，并通過發(fā)送移位寄存器輸出至DX引腳。同樣，當接收數(shù)據(jù)時，DR引腳上接收到的數(shù)據(jù)先移位到接收移位寄存器(RSR1，RSR2)，接著復(fù)制到接收緩沖寄存器(RBR1，RBR2)，接收緩沖寄存器再將數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)接收寄存器(DRR1，DRR2)中，并通知CPU或DMA控制器讀取數(shù)據(jù)。這種多級緩沖方式使片內(nèi)數(shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)通信能夠同時進行。多通道緩沖串口的采樣率產(chǎn)生器McBSP包括一個采樣率產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生內(nèi)部數(shù)據(jù)時鐘CLKG和內(nèi)部幀同步信號FSG。CLKG控制DR上數(shù)據(jù)的移位和DX上數(shù)據(jù)的發(fā)送；FSG控制DR和DX上的幀同步。多通道緩沖串口的采樣率產(chǎn)生器采樣率產(chǎn)生器的時鐘源可以由CPU時鐘或外部引腳(CLKS，CLKX或CLKR)提供，時鐘源的選擇可以通過引腳控制寄存器PCR中的SCLKME字段和采樣率產(chǎn)生寄存器(SRGR2)中的CLKSM字段來確定。多通道緩沖串口的采樣率產(chǎn)生器輸入信號的極性由SRGR2寄存器中的CLKSP字段、PCR寄存器中的CLKXP字段或CLKRP字段確定。產(chǎn)生內(nèi)部數(shù)據(jù)時鐘CLKG和內(nèi)部幀同步信號FSG。緩沖串口的多通道選擇接收多通道選擇由MCR1中的RMCM位確定通道可以獨立地被使能或禁止，使能通道的選擇由接收通道使能寄存器RCER確定如果某個接收通道被禁止，在這個通道上接收的數(shù)據(jù)只傳輸?shù)浇邮站彌_寄存器RBR中，并不復(fù)制到DRR，因此不會產(chǎn)生DMA同步事件發(fā)送多通道選擇由MCR2中的XMCM字段確定當XMCM=00b時，所有128發(fā)送通道使能且不能被屏蔽當XMCM=01b時，由發(fā)送使能寄存器XCER選擇通道，如該通道沒有被選擇則該通道被禁止當XMCM=10b時，由XCER寄存器禁止通道，如果該通道沒有被禁止則通道使能當XMCM=11b時，所有通道被禁止用，而只有當對應(yīng)的接收通道使能寄存器RCER使能時發(fā)送通道才被使能，當該發(fā)送通道使能時，由XCER寄存器決定該通道是否被屏蔽多通道緩沖串口寄存器配置課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄多通道緩沖串口的寄存器多通道緩沖串口的應(yīng)用CLKOUT輸出多通道緩沖串口的調(diào)試多通道緩沖串口的寄存器McBSP寄存器主要包括三部分：收發(fā)通道寄存器、時鐘和幀同步寄存器、多通道選擇寄存器。1.收發(fā)通道寄存器收發(fā)通道中，CPU或DMA控制器可以訪問的寄存器包括數(shù)據(jù)接收寄存器(DRR)和數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器(DXR)。由于McBSP支持8位、12位、16位、20位、24位或32位的字長，當字長小于或等于16位時，只使用DRR1/DXR1寄存器，當字長超過16位時，DRRI/DXRI寄存器存放低16位，DRR2/DXR2寄存器存放其余數(shù)據(jù)位。多通道緩沖串口的寄存器McBSP寄存器主要包括三部分：收發(fā)通道寄存器、時鐘和幀同步寄存器、多通道選擇寄存器。2.時鐘和幀同步寄存器時鐘和幀同步寄存器主要用于控制時鐘和幀同步信號的產(chǎn)生、收發(fā)數(shù)據(jù)幀格式和McBSP狀態(tài)的檢測等。主要包括McBSP控制寄存器、收發(fā)控制寄存器、采樣率產(chǎn)生寄存器、引腳控制寄存器等。多通道緩沖串口的寄存器2.時鐘和幀同步寄存器（1）McBSP控制寄存器每個McBSP有兩個McBSP控制寄存器SPCR1和SPCR2，用于控制McBSP的工作模式、檢測收發(fā)操作的狀態(tài)和對McBSP的各部分復(fù)位。多通道緩沖串口的寄存器2.時鐘和幀同步寄存器（2）收發(fā)控制寄存器每個McBSP有兩個接收控制寄存器RCR1和RCR2，以及兩個發(fā)送控制器XCR1和XCR2，用于選擇或使能數(shù)據(jù)延時和幀同步忽略等參數(shù)。多通道緩沖串口的寄存器2.時鐘和幀同步寄存器（3）采樣率產(chǎn)生寄存器每個McBSP有兩個采樣率產(chǎn)生寄存器SRGR1和SRGR2，用于選擇與時鐘和幀同步有關(guān)的參數(shù)。0多通道緩沖串口的寄存器2.時鐘和幀同步寄存器（4）引腳控制寄存器每個McBSP有一個引腳控制寄存器PCR，用于McBSP省電模式控制和接收幀同步模式選擇。多通道緩沖串口的寄存器3.多通道選擇寄存器多通道選擇寄存器包括多通道控制寄存器和收發(fā)通道使能寄存器。多通道控制寄存器兩個多通道控制寄存器MCR1和MCR2 收發(fā)通道使能寄存器有8個接收通道使能寄存器RCERA到RCERH和8個發(fā)送通道使能寄存器XCERA到XCERH多通道緩沖串口的應(yīng)用應(yīng)用McBSP，需要在頭文件包含csl_mcbsp.h文件。首先聲明McBSP句柄及McBSP配置結(jié)構(gòu)；接下來調(diào)用MCBSP_open()函數(shù)打開McBSP0：myhMcbsp=MCBSP_open(MCBSP_PORT0,MCBSP_OPEN_RESET)；調(diào)用配置函數(shù)進行McBSP0配置：MCBSP_config（myhMcbsp，&Config_MCBSP）;使得McBSP0脫離復(fù)位狀態(tài)：

MCBSP_RESET_H(myhMcbsp,SPCR2,0X0040);//GRST=1;McBSP0開始運行：

MCBSP_start(myhMcbsp，MCBSP_RCV_START|MCBSPXMIT

STARTMCBSP_SRGR_STARTMCBSP_SRGRFRAMESYNC，0x300u)；設(shè)置接收中斷：

IRQ_plug(IRQEVTRINT0，&RINT_Isr)；//設(shè)置接收中斷RINT0

IRQenable(IRQEVTRINTO)；//中斷使能

其中，RINT_Isr為中斷處理子函數(shù)，經(jīng)過上述設(shè)置之后，打開全局中斷，McBSP0就可以正常工作了。多通道緩沖串口的調(diào)試McBSP的調(diào)試可以分成兩部分：DSP內(nèi)部連接調(diào)試和外部設(shè)備連接調(diào)試。1.DSP內(nèi)部連接調(diào)試內(nèi)部連接調(diào)試是將McBSP設(shè)為數(shù)字回環(huán)模式，McBSP發(fā)出的數(shù)據(jù)直接由McBSP接收，這種方法主要驗證McBSP軟件設(shè)置是否正確、McBSP數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收是否正常。如圖所示為數(shù)字回環(huán)模式的示意圖。多通道緩沖串口的調(diào)試McBSP的調(diào)試可以分成兩部分：DSP內(nèi)部連接調(diào)試和外部設(shè)備連接調(diào)試。2.外部設(shè)備連接調(diào)試以串行A/D采樣芯片MAX1246為例，如圖為芯片MAX1246與McBSP連接電路圖。MAX1246的串行時鐘信號SCLK和VC5510的串行時鐘輸入信號CLKR0都由VC5510的串行時鐘輸出信號CLKX0提供，McBSP的數(shù)據(jù)輸出DX0和輸入DR0分別接MAX1246的數(shù)據(jù)輸入信號DIN和數(shù)據(jù)輸出信號DOUT，MAX1246的串行選通信號SSTRB與VC5510的幀接收信號FSRO相連接，VC5510的XF信號接MAX1246的片選信號CS。多通道緩沖串口的調(diào)試調(diào)試過程如下：①測試XF信號是否輸出低電平，即MAX1246是否進入工作狀態(tài)。②正確設(shè)置McBSP的時鐘發(fā)生器，產(chǎn)生串行時鐘輸出信號，串行時鐘輸入信號則由外部信號驅(qū)動，幀發(fā)送信號也由時鐘發(fā)生器產(chǎn)生。設(shè)置完成后，檢測SCLK信號是否與設(shè)定的串行時鐘信號的幀率相一致。③通過串行數(shù)據(jù)輸出引腳發(fā)出控制字，MAX1246將根據(jù)控制字對所選通道進行采樣、保持和A/D轉(zhuǎn)換。MAX1246完成A/D轉(zhuǎn)換后，將首先發(fā)出串行選通信號SSTRB，而該信號被接入DSP的幀接收，標志新的數(shù)據(jù)幀開始傳送。通過比較SSTRB信號、SCLK信號和DIN、DOUT信號的時序關(guān)系，可以分析出McBSP的工作是否正常。4檢測DSP是否接收到采樣數(shù)據(jù)，如果MAX1246的模擬輸入端沒有接入信號，則此時的采樣值應(yīng)在0附近隨機分布。序列的表示方法課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄一、序列的表示方法二、常用典型序列一、序列的表示方法

Ω

一、序列的表示方法1、列表表示法

數(shù)值即為樣值大小樣值的順序即為自變量nn=0一、序列的表示方法2、函數(shù)公示表示法

一、序列的表示方法3、圖形表示法

x(n)210.50.25n-2-1012…二、常用典型序列1.單位脈沖序列(單位沖激)1-2-1012n1-2-1012n2.單位脈沖序列加權(quán)3.單位脈沖序列移位二、常用典型序列4.單位階躍序列u(n)...0123-1nu(n)1u(n)={...0,1,1,1,1,1,1}二、常用典型序列5.矩形序列R4(n)={...0,1,1,1,1,0...}二、常用典型序列例題：如圖所示序列中x(1)=(3)通用輸入輸出接口GPIO的配置和使用課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄GPIO的功能GPIO配置相關(guān)寄存器CLKOUT輸出GPIO配置步驟CLKOUT輸出GPIO應(yīng)用程序開發(fā)CLKOUT輸出GPIO的調(diào)試GPIO的功能1.輸入/輸出控制GPIO，即通用輸入輸出接口，TMS320VC5509A擁有八個GPIO引腳GPIO0~GPIO7，每個引腳都可以獨立配置為輸入或輸出模式。在復(fù)位后，八個GPIO首先被置位輸入線。GPIO的功能2.加載模式設(shè)定

以VC5510為例，其GPIO1~GPIO3引腳的另外一個功能是BOOTM0~BOOTM2,它們和BOOTM3引腳通過上拉/下拉決定程序加載方式。GPIO的功能2.加載模式設(shè)定

如圖所示BOOTM[3:0]=1101，故DSP被設(shè)置為EHPI程序加載模式。GPIO配置相關(guān)寄存器引腳的方向可以由I/O方向寄存器IODIR獨立地配置輸入/輸出邏輯狀態(tài)由I/O數(shù)據(jù)寄存器IODATA反映GPIO配置步驟1.初始化DSP環(huán)境2.配置GPIO方向3.編程控制邏輯GPIO應(yīng)用程序開發(fā)應(yīng)用GPIO芯片支持庫，需要在頭文件中包含cslgpio.h文件。IDECLint_GPIO_pinEnable(Uint32pinId);//I/O使能IDECLint_GPIO_pinDisable(Uint32pinId);//I/O失能IDECLint_GPIO_pinDirection(Uint32pinId,Uint16direction);//設(shè)置I/O為輸入或輸出IDECLint_GPIO_pinRead(Uint32pinId);//讀取I/O引腳的電平IDECLint_GPIO_pinWrite(Uint32pinId,Uint16val);//設(shè)置I/O引腳輸出高低電平變量pinId的取值范圍：GPIO0~GPIO7變量direction的取值范圍：GPIO_INPUT、GPIO_OUTPUT變量val的取值范圍：0、1GPIO的調(diào)試0GPIO作為通用的輸入/輸出接口，其方向通過GPIO方向寄存器IODIR設(shè)置，并且引腳上的電平通過GPIO數(shù)據(jù)寄存器IODATA來反映，CPU和DMA控制器可以在I/O空間訪問這兩個寄存器。GPIO的調(diào)試分為輸入口調(diào)試和輸出口調(diào)試兩種。1.輸入口調(diào)試輸入口調(diào)試步驟如下：①通過GPIO方向寄存器IODIR設(shè)置某一個引腳為輸入方向；②在已設(shè)置為輸入方向的引腳上外加LVTTL電平；③DSP訪問GPIO數(shù)據(jù)寄存器IODATA，查看引腳上的邏輯電平，與外加LVTTL電平進行比較，來檢測輸入口是否工作正常。2.輸出口調(diào)試輸出口調(diào)試步驟如下：①通過GPIO方向寄存器IODIR設(shè)置某一個引腳為輸出方向；②在GPIO數(shù)據(jù)寄存器IODATA中設(shè)置這個引腳的邏輯電平；③3測量引腳的電平，與設(shè)置的邏輯電平相比較，來檢測輸出口是否正常工作?；贑SL的程序設(shè)計目

錄CONTENTS1引言1CSL概述2CSL文件常用函數(shù)庫3CSL文件的安裝1、CSL概述TI公司提供的一套標準的函數(shù)、宏和符號來訪問和配置片上外設(shè)資源針對不同系列的DSP芯片，CSL的具體實現(xiàn)代碼不一樣，但函數(shù)接口是一樣的包含了操作不同外設(shè)的例程，可為創(chuàng)建應(yīng)用程序提供基礎(chǔ)概述2CSL文件常用函數(shù)庫CSL庫采用了模塊化設(shè)計，對不同資源的控制集中在一個模塊中。這些不同的模塊分別有與之對應(yīng)的頭文件，在這些頭文件中聲明了相應(yīng)的常量、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、API函數(shù)。常用的頭文件包括：Csl.h：聲明了CSL頂層模塊；Csl_dat.h：聲明了與器件無關(guān)的數(shù)據(jù)拷貝/填充DAT模塊；Csl_chip.h：聲明和器件相關(guān)的定義CHIP模塊；Csl_dma.h：聲明了直接存儲器訪問DMA模塊；Csl_gpio.h：聲明了通用I/O模塊；Csl_hpi.h：：聲明了主機接口HPI模塊；Csl_irq.h：聲明了中斷控制irq模塊；Csl_mcbsp.h：聲明了多通道緩沖串口MCBSP模塊；D(Csl_timer.h：聲明了定時器TIMER模塊。lib文件通常命名為Csl****(x).lib，其中****對應(yīng)的是芯片型號針對VC5509A擴展尋址的CSL庫文件csl5509ax.lib3CSL文件的安裝CCSV3.3之后的版本不再包含CSL，需自行下載C55x系列芯片對應(yīng)的文件：sprc133.zip，該壓縮包中包含兩個文件：ReadMe.txt和C5500.exe，ReadMe.txt是說明文件，C5500.exe是安裝文件。3CSL文件的安裝

雙擊C5500.cxe開始安裝，會彈出安裝提示界面(不同版本中提示界面會有所不同)，并出現(xiàn)對話框提示安裝信息，單擊“Next>”按鈕，進入下一步，進入閱讀許可聲明階段。勾選3CSL文件的安裝

默認安裝目錄為“C：\ProgramFiles\C55xxCSL”，如果需要安裝到其他目錄，可以在文本框中填入完整的目錄路徑，或者單擊“Browse”按鈕選擇對應(yīng)的目錄即可。單擊“Next>”按鈕，進入安裝確認階段，如圖所示。如果此時想要修改前面幾個階段設(shè)置的參數(shù)，單擊“<Back”按鈕返回到對應(yīng)階段修改參數(shù)：如果沒有需要修改的參數(shù)，單擊“Next>”按鈕，進入安裝階段。3CSL文件的安裝CCSV3.3之后的版本不再包含CSL，需自行下載C55x系列芯片對應(yīng)的文件：sprc133.zip，該壓縮包中包含兩個文件：ReadMe.txt和C5500.exe，ReadMe.txt是說明文件，C5500.exe是安裝文件。安裝DSP程序加載方式課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄DSP程序加載方式EMIF加載方式CLKOUT輸出標準串口加載方式CLKOUT輸出SPI加載方式CLKOUT輸出EHPI加載方式程序加載方式TMS320VC5510加載方式以VC5510為例，有增強主機接口加載方式、外部存儲器接口加載方式、標準串口加載方式及SPI加載方式等。加載方式可以通過預(yù)置BOOTM[3：0]引腳的高低電平來選擇。程序加載方式加載方式可以分為兩類：由DSP控制的加載方式和由外部主機控制的加載方式。EMIF加載、標準串口加載及SPI加載都是由DSP控制的加載方式。在此類加載方式下，下載程序之前要首先生成一張載入表。載入表除了攜帶代碼段和數(shù)據(jù)段信息，還有向DSP下載程序的入口點地址、寄存器配置信息和可編程延遲信息，應(yīng)用這些信息來配置DSP以完成下載過程。這是載入表的結(jié)構(gòu)。外部主機控制的加載方式只有EHPI加載一種。EHPI可以使主機通過HPI直接訪問DSP的存儲器，這種訪問是不需DSP干預(yù)的。EMIF加載

EMIF加載是通過外部存儲器接口加載程序的。通常使用的并行外部存儲器加載是將程序固化在非易失存儲器上。優(yōu)點是不需要外部時鐘驅(qū)動，非易失存儲器種類多樣，容量較大，除了存儲載入表，還可存儲系統(tǒng)需要保存的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以便在掉電時保存信息。缺點是連線復(fù)雜，需要考慮并行非易失存儲器與EMIF的匹配關(guān)系。在使用EMIF加載時，應(yīng)注意地址線的連接。當使用8位數(shù)據(jù)的存儲器時，DSP的地址線是從第21位到第0位；使用16位數(shù)據(jù)的存儲器時，DSP的地址線是從第21位到第1位：使用32位數(shù)據(jù)的存儲器時，DSP的地址線是從第21位到第2位。標準串口加載方式標準串口加載程序是指通過McBSP0在標準串行模式下向DSP加載程序。該加載方式的優(yōu)點是連接信號線較少，缺點是需要由外部產(chǎn)生幀同步信號和串行時鐘信號。該方式還需要外部邏輯向串行存儲器發(fā)出讀指令，無法做到無縫連接。此外，該方式還固定占用McBSP0。SPI加載方式SPI標準是Motorola公司提出的一種串行總線接口標準，該標準具有連接簡單、控制方便等特點，同時針對該標準，Atmel等公司研制了SPI的EEPROM，而C55x也提供了SPI加載功能。SPI只用3根線就可完成串行數(shù)據(jù)傳輸，DSP作為主設(shè)備控制SPI。這種加載方式無須外部時鐘和外部邏輯，就可以做到無縫連接。如圖所示是該方式的硬件連接圖。EHPI加載C55x的EHPI是在C54x的HPI的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。EHPI提供了EHPI地址線，將HPI的數(shù)據(jù)、地址復(fù)用方式改為數(shù)據(jù)、地址非復(fù)用方式，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率，簡化了系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計，并且實現(xiàn)了DSP與主機間的無縫連接。ccs5.5軟件安裝課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄ccs5.5軟件特點ccs5.5軟件安裝ccs5.5軟件啟動ccs5.5軟件特點CCS集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等功能，其主要功能如下。1.CCS將編輯、編譯、構(gòu)建、調(diào)試和分析等功能集成在一個環(huán)境中，使得軟件開發(fā)無須在工具之間不斷切換。2.CCS中編輯器的功能廣泛，使開發(fā)更容易。標準功能包括可定制的語法高亮顯示和源代碼完成；特殊功能包括本地歷史。本地歷史記錄跟蹤源代碼的更改，并允許將當前源代碼與歷史記錄中的源代碼進行比較或替換。3.每個指令集都提供了C/C++編譯器。在大多數(shù)情況下，是指TI公司專有的編譯器。4.資源管理器可以幫助使用者找到所選平臺的所有最新示例、庫、演示應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)手冊等。5.TI公司提供了多種調(diào)試探針，使用者可在TI公司的嵌入式處理器上進行軟件開發(fā)。每個探針都與CCS兼容。6.CCS提供了配置、構(gòu)造、跟蹤和分析程序的工具，并在基本源代碼生成工具的基礎(chǔ)上增加了調(diào)試和實時分析功能，為使用者提供了方便、實用的開發(fā)工具，從而加速了實時、嵌入式信號處理的開發(fā)過程。ccs5.5軟件安裝(1)打開CCS安裝包，雙擊ccs_setup_5.5安裝程序，出現(xiàn)如圖所示對話框，選中Iacceptthetermsofthelicenseagreement選項，單擊Next按鈕。ccs5.5軟件安裝(2)彈出如圖所示對話框，選擇安裝路徑，單擊Next按鈕。注意安裝路徑名稱不可以有非ASCII字符，如漢字ccs5.5軟件安裝(3)彈出如圖所示對話框，選擇安裝傳統(tǒng)安裝模式或完整安裝模式，單擊Next按鈕。ccs5.5軟件安裝(4)彈出如圖所示對話框，選擇C5000UltraLowPowerDSP，單擊Next按鈕。ccs5.5軟件安裝(5)彈出如圖所示對話框，選擇安裝組件，單擊Next按鈕。ccs5.5軟件安裝(6)彈出如圖所示對話框，選擇仿真器，單擊Next按鈕。應(yīng)注意第三方仿真器需要單獨安裝。ccs5.5軟件安裝(7)彈出如圖所示對話框，程序準備開始安裝，單擊Next按鈕。ccs5.5軟件安裝(8)安裝結(jié)束后，生成如圖所示圖標。ccs5.5軟件啟動注意工作區(qū)存儲路徑名稱不可以有非ASCII字符，如漢字(1)雙擊桌面上的圖標打開CCS。(2)第一次打開CCS時，系統(tǒng)會提示選擇一個工作區(qū)，如圖所示，點擊Browse可以改變工作區(qū)的存儲路徑，設(shè)置完畢后，單擊OK按鈕。ccs5.5軟件啟動(3)進入CCS。第一次進入CCS時，系統(tǒng)會提示設(shè)置License，選擇FreeLicense選項，單擊Finish按鈕完成，此時可以看到CCS左下角顯示“Licensed"。CCS開發(fā)環(huán)境界面如圖所示。ccs5.5軟件使用課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用目錄工程創(chuàng)建配置工程屬性工程導(dǎo)入工程創(chuàng)建（1）在源碼路徑下，新建一個"C5509"的文件夾,如圖所示：工程創(chuàng)建（2）在Edit視圖下單擊“Project”下拉菜單中的“New——CCSProject”子菜單，在彈出的新建工程對話框中，在CodeComposerStudio下選擇CCSProject，單擊Next進入下一步。工程創(chuàng)建（2）打開NewCSSProject工程創(chuàng)建對話框。Projectname：自定義新建工程的名字：C5509A；Location：工程存放路徑，去掉"Usedefaultlocation"勾選，自定義路徑為前面新建的"C5509"文件夾；Executable，輸出文件類型，可以選擇可執(zhí)行文件或者靜態(tài)庫，選擇Executable，編譯出來的程序是可以被DSP直接運行的，選擇StaticLibrary可以供其它應(yīng)用程序調(diào)用的靜態(tài)庫。Family:選擇待開發(fā)芯片系列，在下拉列表中選擇“C5500”；Variant：選擇芯片系列中的不同子系列和具體的芯片在右側(cè)的下拉列表中分別選擇“C550x”和“TMS320C5509A”；Connection：選擇仿真器類型，下拉列表中選擇“XDS100v2USBEmulator”。工程創(chuàng)建（2）打開NewCSSProject工程創(chuàng)建對話框。單擊“Advancedsettings”設(shè)置工程的高級設(shè)置，選擇鏈接器命令文件，本例選擇(CCS自帶的VC5509.cmd文件，在“Linkercommandfile”下拉列表中選擇“vc5509.cmd”，其他選項保持默認值，高級設(shè)置完成效果。在"EmptyProjects"下方選擇"EmptyProject（withmain.c）"，點擊Finish就可以完成工程新建了，彈出如下界面。右鍵工程點擊"AddFiles…"，選擇需要的配置文件。C5509A開發(fā)板光盤資料，對應(yīng)的工程文件存儲路徑下，選擇CProgram.cmd。配置工程屬性添加完文件后彈出如下窗口，選擇"Linktofiles"。配置工程屬性右鍵C5509A工程，點擊Properties，在彈出的對話框中添加相應(yīng)的頭文件路徑，如圖所示：配置工程屬性右鍵C5509A工程，點擊Properties，在彈出的對話框中添加相應(yīng)的庫文件路徑，如圖所示：配置工程屬性.lib文件的功能：硬件抽象與配置，優(yōu)化性能，支持DSP芯片高級功能。右擊工程，在彈出來的對話框中點擊"BuildProject"，即可對當前工程編譯并產(chǎn)生可執(zhí)行.out文件。配置工程屬性將整個工程文件夾拷貝到一個非中文目錄下。打開CCS，跟換工作空間到工程文件"WorkSpace"目錄下（1）點擊"File->SwitchWorkspace->Other"，如下圖所示：工程導(dǎo)入工程導(dǎo)入（2）點擊菜單"File->Import"，彈出以下對話框，選擇“CodeComposerStudio”下的“ExistingCCSEclipseProject”，單擊Next。（3）在彈出的對話框中點擊"Browse"選擇已拷貝的例程路徑，如下圖所示：工程導(dǎo)入提示用戶選擇一個目錄來搜索已存在的CCSEclipse項目。提示用戶選擇一個已存在的存檔文件CCSEclipse項目。（4）在彈出的對話框的"Selectsearch-directory"后面點擊Browse，以，選擇光盤"demo"目錄的存放路徑（實際路徑選中自己存放的非含中文路徑位置，），選擇后如下圖所示，點擊"SelectAll"，再點擊Finish就可以導(dǎo)入現(xiàn)有所有的CCS工程，同時會在CCS的左邊出現(xiàn)如下界面。如果只導(dǎo)入單個工程也可以將目錄選擇到具體工程所在目錄，例如"demo\Pro0201_XF"。工程導(dǎo)入（5）然后右擊任意一個工程，在彈出來的對話框中點擊"RebuildProject"，即可對當前工程編譯，如下圖：工程導(dǎo)入(6)編譯完畢后，可在左側(cè)工程的Binaries下看到產(chǎn)生了可執(zhí)行.out文件，開發(fā)板上電，點擊"Run->Debug"，出現(xiàn)Debug界面。等待程序加載完成，然后點擊"Run->Load"即可下載程序到DSP處理器。工程導(dǎo)入實驗平臺簡介課程名稱：數(shù)字信號處理與應(yīng)用DSP嵌入式教學(xué)實驗平臺DSP嵌入式教學(xué)實驗平臺是一款基于TIC55×架構(gòu)的定點低功專用DSP處理器的實驗平臺。它是集學(xué)習(xí)、應(yīng)用編程、開發(fā)研究于一體多功能創(chuàng)新平臺，實驗系統(tǒng)上的擴展模塊接口能夠拓展較為豐富的實驗接口板。核心板實驗平臺由TMS320VC5509A核心板、實驗開發(fā)底板、模塊板、仿真器及相關(guān)實驗配件組成。實驗底板為CPU核心板及應(yīng)用類模塊提供電源轉(zhuǎn)換、模塊擴展接口、電源等。DSP主芯片采用：TMS320VC5509APGE，主頻：200MHz，16bit的數(shù)據(jù)總線，封裝LQFP144，ROM：64KB，RAM：256KB；外擴SPI接口FLASH：2M字節(jié)；外擴SDRAM，4M×16Bit，8M字節(jié)；1個電源指示燈（紅色）；1個用戶指示燈；1個USBType-B接口；2組共100pin的IO擴展接口；1個標準JTAG接口；1個電源開關(guān)TMS320VC5509A核心板可以獨立使用，由USB進行供電。核心板DSP芯片USBType-B接口電源開關(guān)標準JTAG接口數(shù)碼管顯示器8位數(shù)碼管模塊采用CH452專用數(shù)碼管控制芯片，I2C總線驅(qū)動。8位數(shù)碼管語音識別模塊語音識別模塊采用最新的ASRPRO芯片，內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，能支持DNN、TDNN、RNN等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及卷積運算支持語音識別、聲紋識別、語音增強、語音檢測等功能，具備強勁的回聲消除和環(huán)境噪聲抑制能力。語音識別模塊語音輸入模塊語音輸入輸出模塊采用高保真語音編解碼芯片TLV320AIC23，2路輸入和2路輸出。語音輸入模塊TFT液晶屏3.2寸TFT液晶驅(qū)動芯片ILI9341，分辨率240X320（RGB），并行控制接口，支持電阻觸摸。TFT液晶屏底座以太網(wǎng)模塊以太網(wǎng)模塊W5500芯片是硬連線TCP/IP嵌入式以太網(wǎng)控制器，可以使用SPI（串行外設(shè)接口）實現(xiàn)更簡單的互聯(lián)網(wǎng)連接。以太網(wǎng)模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器TLC7528C是雙路、8位數(shù)字－模擬轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有各自單獨的數(shù)據(jù)鎖存器，具有2或4象限的乘法功能，成為許多微處理器的增益設(shè)置和信號控制的良好選擇。數(shù)模轉(zhuǎn)換器交通燈模塊

交通燈模塊由6個IO控制，東西南北四個方向，每個方向一組紅黃綠LED指示燈。交通燈模塊矩陣鍵盤4x4矩陣鍵盤16x16LED點陣模塊16x16LED點陣模塊RFID模塊RFID模塊MFRC522是應(yīng)用于13.56MH非接觸式通信中高集成度的讀寫卡芯片是NXP公司針對“三表”應(yīng)用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片，是智能儀表和便攜式手持設(shè)備研發(fā)的較好選擇。RFID模塊WIFI模塊WIFI模塊采用ESP8266芯片，支持無線802.11b/g/n標準；支持SmartLink智能聯(lián)網(wǎng)功能；內(nèi)置64位MCU，可兼作應(yīng)用處理器。WIFI模塊超聲波模塊超聲波模塊采用HC-SR04超聲波模塊，輸入觸發(fā)信號10uS的TTL脈沖，輸出回響信號輸出TTL電平信號，與射程成比例。超聲波模塊人體紅外感應(yīng)模塊人體紅外感應(yīng)模塊HC-SR501是基于紅外線技術(shù)的自動控制模塊采用LHI778探頭設(shè)計，靈敏度高，可靠性強低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動感應(yīng)電器設(shè)備。人體紅外感應(yīng)模塊陀螺儀模塊陀螺儀模塊MPU-6000是全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的包裝空間。陀螺儀模塊4路按鍵模塊4路按鍵模塊可燃氣體傳感器可燃氣體傳感器MQ氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(Sn02)。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。對甲烷、天然氣檢測有較好的靈敏度?？扇細怏w傳感器溫/濕度模塊溫/濕度模塊型號DHT11傳感器，檢測周圍環(huán)境的濕度和溫度。溫/濕度模塊藍牙模塊藍牙模塊HC-06藍牙串口通信模塊，是基于BluetoothSpecificationV2.0帶EDR藍牙協(xié)議的數(shù)傳模塊。藍牙模塊指紋識別模塊指紋識別模塊ATK-AS608指紋識別模塊是ALIENTEK推出的一款高性能的光學(xué)指紋識別模塊。可應(yīng)用于各種考勤機、保險箱柜、指紋門禁系統(tǒng)、指紋鎖等場合。指紋識別模塊稱重傳感模塊壓力傳感器類型是懸臂式稱重傳感器，稱重傳感器采集壓力數(shù)據(jù)，通過AD轉(zhuǎn)換器hx711進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。稱重傳感模塊XDS100仿真器DSP仿真器采用高隔離XDS100仿真器，支持14P