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广东石油化工学院

DSP综合实验报告

课程名称：DSP系统开发与设计 实验题目：函数信号发生器 学号： 姓名： 班级： 指导老师：

实验日期：2012-6-11至2012-6-15

基于TMS320C54xDSP的函数发生器的设计

一、 设计目的：

1、 了解数字波形产生的原理；

2、 学习用DSP产生各种波形的基本方法和步骤； 3、 掌握DSP与D/A转换器接口的使用。

二、 设计设备

计算机、DSP仿真器、ZYE1801B实验箱、20M示波器

三、 设计原理

波形产生是DSP的重要应用之一。而正弦信号发生器的设计则是波形产生应用的一个重要方面，它在通信领域有着广泛的应用。

通常有两种方法可以产生正弦波，分别为查表法和泰勒级数展开法。

查表法是通过查表的方式来实现正弦波，主要用于对精度要求不很高的场合。

泰勒级数展开法是根据泰勒展开式进行计算来实现正弦信号，它能精确地计算出一个角度的正弦和余弦值，且只需要较小的存储空间。

本次主要用泰勒级数展开法来实现正弦波信号。 产生正弦波的算法

正弦函数和余弦函数可以展开成泰勒级数，其表达式：

取泰勒级数的前5项，得近似计算式： 递推公式：

sin(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-sin[(n-2)x] cos(nx)=2cos(x)sin[(n-1)x]-cos[(n-2)x]

由递推公式可以看出，在计算正弦和余弦值时,需要已知cos(x)、sin(n-1)x、sin(n-2)x和cos(n-2)x。

为了减少使用的存储器，可以采用正弦信号的对称性，复制90～180度的正弦值和180～360度的正弦值。

余弦信号的产生同样可以采用多种方法产生。一是采用公式计算得到，二是采用正弦信号变换得到。 方波信号产生可以通过轮流输出两个不同大小的数值通过A/D转换得到。

四、 设计内容

本设计题目以TMS320C54xDSP为目标器件，设计并实现基于迭代法的“正弦序列生成”算法及其DSP程序。 设计步骤：

1、 熟悉正弦信号发生器的算法以及在DSP系统的实现 2、 熟悉A/D转换的原理及实验箱的链接 3、 掌握A/D转换的程序的编写 4、 编写DSP的正弦信号发生器的程序

5、 编写定时程序产生100HZ、1KHZ、10KHZ的正弦、余弦以及100K、1M的方波信号，每种类型的

波形单周期360个点。

6、 编写按键程序，控制输出。用三个拨码开关对DSP进行输入，输入的0～7对应的8种不同的波形。 7、 用示波器观察各个波形 8、 分析波形失真的原因。

五、 实验步骤

1.熟悉本实验原理。 2.阅读本实验样例程序。

3.依次连接主板上的PC10、PC11、TP32到PC15、PC16、GND；依次连接主板上的PC13、PC14、

M58到插板上的DJ0、DJ1、S12。

4.将计算机与ZYE1801C实验箱通过并口P1相连。

5.运行CCS软件客户软件\\DSP程序\\test19，通过插板上的JP1，JP2，JP3来选择不同的波形。 6.用示波器观察DA0的输出波形。

六、设计的硬件结构框图

3位数字量输入12位数字量输出模拟量输出 七、 实验代码 DSP芯片 D/A转换器 先计算0～45°（间隔为0.5°）的sin和cos值，在利用sin2a=2sina*cosa求出sin值（间隔为1°）。然后，通过复制，获得0～359°的正弦值。重复向PA口输出，便可得到正弦波。.title \.mmregs .globalmain .defstart

.refd_xs,d_sinx,d_xc,d_cosx,sinx,cosx sin_x:.usect cos_x:.usect

\\

fangbo:.usect \STACK:.usect \k_theta:.set286 TIM0.set0024H PRD0.set0025H TCR0.set0026H PA.set0100H .text

start:;产生正弦波数据 STM

k_theta,AR0

STM#0,AR1 STM#sin_x,AR6 STM#90,BRC RPTBloop1-1 LDMAR1,A LD#d_xs,DP STLA,@d_xs STLA,@d_xc CALLsinx CALLcosx LD#d_sinx,DP LD@d_sinx,16,A MPYA@d_cosx STHB,1,*AR6+ MAR*AR1+0

loop1:STM#sin_x+89,AR7