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本科毕业设计（论文）

基于DSP的音频信号发生器的设计及实现

摘 要

本课题介绍了基于DSP芯片TMS320C5402实现正弦信号发生器的设计原

理和实现方法。使用TMS320C5402作为数据处理器，AT89C51作为控制器引导并控制DSP芯片。采用直接数字合成（DDS）技术，在DSP上建立一个信号发生器，可产生指定频率（音频范围）的正弦波、方波等信号。该信号发生器所产生的正弦波波形清晰、稳定性好，调频、调幅功能均由软件实现。本设计主要实现正弦音频信号发生器，该系统由DDS模块、单片机控制模块、语音提示、输出运算放大模块、D/A转换模块、幅度控制模块组成。这里介绍一种采用DSP实现的正弦信号发生器，其调幅、调频功能均由软件实现，而且有较好的可扩展性、稳定性，与计算机接口方便。

关键词:音频信号发生器，正弦波 ，DSP ，DDS

I

本科毕业设计（论文）

AUDIO SIGNAL GENERATOR BASED ON TMS320C5402

DESIGN AND LMPLEMENTATION

ABSTRACT

This design uses TMS320C5402 of DSP chip as a data processor,

STC89C51 as a controller to guide and control the DSP chip. use TMS320C5402 as a data processor, STC89C51 as a controller to guide and control the DSP chip. Synthesis of direct sequence (DDS) technology, DSP, a signal generator, can generate the specified frequency (audio range) of the sine wave, square wave signal. Synthesis of direct sequence (DDS) technology, DSP, a signal generator, can generate the specified frequency (audio range) of the sine wave, square wave signal. The design of the main sine wave audio signal generator, the system by the DDS module, microprocessor control module, voice prompt, the output operational amplifier module, D/A converter module, rate control module. High-speed direct-sequence synthesis (DDS) technique, D/A and other

technology, can generate any frequency sinusoidal signal and a variety of analog and digital modulation signal. Wide frequency range of the system, step small, magnitude and frequency with high accuracy.

KEY WORDS： Signal generator，Sine tonic train signal, DSP ,DDS

II

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目 录

前 言 ................................................. 1 第1章 系统描述 ........................................ 3 §1.1 系统方案选择 ................................... 3 §1.2 本系统的方案 ................................... 3 §1.2.1 方案系统框图 ............................... 3 §1.2.2 DSK5402开发板硬件结构 ..................... 4 §1.2.3 DSK5402系统概述 ........................... 6 第2章 音频信号发生器的硬件描述 ........................ 7 §2.1 DSP芯片 ........................................ 7 §2.1.1 DSP芯片特点 ............................... 7 §2.1.2 C54x的引脚功能 ............................ 8 §2.2 串行口MCBSP ................................... 12 §2.3 主机接口 ...................................... 13 第3章 音频信号发生器的外设 ........................... 16 §3.1 89C51芯片的描述 ............................... 16 §3.1.1 89C51的主要性能高如下 .................... 16 §3.1.2 89C51的引脚及说明 ........................ 17 §3.2 串口描述 ...................................... 19 §3.2.1 RS232接口电路 ............................ 19 §3.2.2 RS232通信原理 ............................ 21 §3.3 声卡 .......................................... 21 第4章 音频信号发生器设计的算法 ....................... 24 §4.1 DDS算法简介 ................................... 24 §4.2 步长计算查表 .................................. 25 §4.3 DDS的特点 ..................................... 25 第5章 系统软件设计 ................................... 27 §5.1 DSP程序设计 ................................... 27 §5.2 单片机程序设计 ................................ 27

III