Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов»




Скачать 458.75 Kb.
НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов»
страница8/9
Дата публикации23.05.2014
Размер458.75 Kb.
ТипПояснительная записка
literature-edu.ru > Лекции > Пояснительная записка
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Заключение


В результате выполнения данного проекта был разработан цифровой полосовой фильтр, позволяющий осуществлять фильтрацию сигнала, дискретизированного по времени с частотой 48000 Гц, и задавать две частоты среза. Ширина перехода частотной характеристики спроектированного фильтра составляет всего 0.78% от заданной частоты дискретизации, что равняется примерно 344 Гц.

Разработка цифрового фильтра включала выбор необходимых современных микросхем (сигнальный процессор типа TMS, АЦП и ЦАП), их согласование между собой (построение принципиальной схемы), разработку алгоритмов фильтрации и их программную реализацию с учетом особенностей выбранных микросхем, а также анализ временных характеристик.

При разработке алгоритмов фильтрации и их программной реализации было создано тестовое приложение, моделирующее работу спроектированного фильтра, результаты обработки анализировались путем построения частотной характеристики ядра фильтра и спектров моделируемого сигнала в среде MathCad. Такое моделирование позволило прийти к выводу, что алгоритм фильтрации разработан правильно и работоспособен.

В ходе выполнения проекта были закреплены знания по основам цифровой обработки сигналов и в частности по фильтрации. Изучены особенности применения современных сигнальных процессоров, АЦП и ЦАП на примере микросхем фирмы Texas Instruments. На протяжении всего времени выполнения проекта постоянно изучалась техническая документация по использованным микросхемам, написанная преимущественно на английском языке фирмой-производителем.

Список использованной литературы


  1. Стивен Смит. Научно-техническое руководство по цифровой обработке сигналов [Электронный ресурс] / Пер. с англ. фирмы «Автэкс». – С-Пб, 2001.

  2. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. Пер. с англ. В.И. Ермишина./ Под ред. А.М. Трахтмана. – М.: «Советское радио», 1980. – 224 с.

  3. Введение в цифровую фильтрацию. /Под. ред. Р. Богнера и А. Константинидиса. Пер. с англ. Л.И. Филиппова. – М.: «Мир», 1976. – 218 с.

  4. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. Пер. с англ. И.И. Грушко. – М.: «Мир», 1989. – 220 с.

  5. TMS320VC5402 Fixed-point digital signal processor. [Электронный ресурс]. – Houston: Texas Instruments Inc., 2000.

  6. TMS320C54x, TMS320LC54x, TMS320VC54x Fixed-point digital signal processors. [Электронный ресурс]. – Houston: Texas Instruments Inc., 1999.

  7. 16-Bit, High-Speed, microPower Sampling Analog-To-Digital Converter ADS8320. [Электронный ресурс]. – Houston: Texas Instruments Inc., 2000.

  8. Low-Power, 16-Bit Serial Input Digital-To-Analog Converter DAC8531. [Электронный ресурс]. – Houston: Texas Instruments Inc., 2000.

1.Interfacing the ADS8320 to the TMS320C5402 DSP. [Электронный ресурс]. – Houston: Texas Instruments Inc., 2001.

ПРИЛОЖЕНИЕ


Листинг программного обеспечения

//--------------------Memory-Mapped Registers---------------------

#define IMR 0x0000 // Interrupt Mask register

#define IFR 0x0001 // Interrupt flag register
//--------------------- McBSP0 Registers -------------------------

#define McBSP0_DRR2x 0x0020 // McBSP0 Data Rx Reg2

#define McBSP0_DRR1 0x0021 // McBSP0 Data Rx Reg1

#define McBSP0_DXR2 0x0022 // McBSP0 Data Tx Reg2

#define McBSP0_DXR1 0x0023 // McBSP0 Data Tx Reg1

#define McBSP0_SPSA 0x0038 // McBSP0 Sub Bank Addr Reg

#define McBSP0_SPSD 0x0039 // McBSP0 Sub Bank Data Reg
//--------------------- McBSP1 Registers --------------------------

#define McBSP1_DRR2 0x0040 ; //McBSP1 Data Rx Reg2

#define McBSP1_DRR1 0x0041 ; //McBSP1 Data Rx Reg1

#define McBSP1_DXR2 0x0042 ; //McBSP1 Data Tx Reg2

#define McBSP1_DXR1 0x0043 ; //McBSP1 Data Tx Reg1

#define McBSP1_SPSA 0x0048 ; //McBSP1 Sub Bank Addr Reg

#define McBSP1_SPSD 0x0049 ; //McBSP1 Sub Bank Data Reg
//------- McBSP0 & McBSP1 Sub-Bank Addressed Registers -------------

#define SPCR1 0x0000 ; //McBSP Ser Port Ctrl Reg1

#define SPCR2 0x0001 ; //McBSP Ser Port Ctrl Reg2

#define RCR1 0x0002 ; //McBSP Rx Ctrl Reg1

#define RCR2 0x0003 ; //McBSP Rx Ctrl Reg2

#define XCR1 0x0004 ; //McBSP Tx Ctrl Reg1

#define XCR2 0x0005 ; //McBSP Tx Ctrl Reg2

#define SRGR1 0x0006 ; //McBSP Sample Rate Gen Reg1

#define SRGR2 0x0007 ; //McBSP Sample Rate Gen Reg2

#define MCR1 0x0008 ; //McBSP Multichan Reg1

#define MCR2 0x0009 ; //McBSP Multichan Reg2

#define RCERA 0x000A ; //McBSP Rx Chan Enable Reg Partition A

#define RCERB 0x000B ; //McBSP Rx Chan Enable Reg Partition B

#define XCERA 0x000C ; //McBSP Tx Chan Enable Reg Partition A

#define XCERB 0x000D ; //McBSP Tx Chan Enable Reg Partition B

#define PCR 0x000E ; //McBSP Pin Ctrl Reg
//------------------ General Purpose I/0 Registers -------------------------

#define GPIOCR 0x003C ; //GP I/O Pins Control Reg

#define GPIOSR 0x003D ; //GP I/O Pins Status Reg
//----------------- Timer0 Memory-mapped registers--------------------

#define TIM0 0x0024 ; //Timer0 register

#define PRD0 0x0025 ; //Timer0 period counter register

#define TCR0 0x0026 ; //Timer0 control register
#define M 511

#define M1 512

#define 2M2 1024

#define Fd 48000

#define halfM 255
short kernel_re [2M2];

short kernel_im [2M2];

short frame1_re [2M2];

short frame1_im [2M2];

short frame2_re [2M2];

short frame2_im [2M2];

short filt_signal1 [M1];

short filt_signal2 [M1];

short overlap [M1];

short in_index=0;

short out_index=0;

bool frame1_fl=false;

bool frame2_fl=false;

bool frame1out_fl=false;

bool frame2out_fl=false;

bool frame1in_fl=false;

bool frame2in_fl=false;
double Fl = 1000.0,

Fh = 10000.0;

double fl = Fl/Fd,

fh = Fh/Fd;
void main()

{

short tmp;

short Fc1,Fc,i,j;

//Initialize DSP

//установить адрес страницы памяти в регистр DP,

//установить указатель стека (регистр SP),

*(INTM)=1 ; //Запрет прерываний

//установить адрес таблицы векторов прерываний (в регистр PMST)

*(IMR)=0x0408; //разреш прерывания от таймера0,получения данных порта mcBSP1

*(IFR)=0xFFFF;

//(multichannel buffered serial port) SPSA–как указатель, SPSD-как данные

//Initialize McBSP1

*(McBSP1_SPSA)=SPCR1;

tmp=*(McBSP1_SPSD);

tmp&=0xFFFE;//сброс приемника – бит RRST=0 в регистре SPCR1

*(McBSP1_SPSD)=tmp;

*(McBSP1_SPSA)=SPCR2;

tmp=*(McBSP1_SPSD);

tmp&=0xFF2E;// биты GRST=0,FRST=0,XRST=0 – сброс генераторов

*(McBSP1_SPSD)=tmp;

*(McBSP1_SPSA)=RCR1;

*(McBSP1_SPSD)=0x0040;//получение данных по 16 бит

*(McBSP1_SPSA)=RCR2;

*(McBSP1_SPSD)=0x0000;

*(McBSP1_SPSA)=SRGR1;

*(McBSP1_SPSD)=0x0031;//делитель частоты CLKGDV=31h – частота синхронизации

//порта тогда CLKX=(CPU_CLK/1+CLKGDV)=2 МГц

*(McBSP1_SPSA)=SRGR2;

*(McBSP1_SPSD)=0x2016;// паузы между передачами – 22 такта (16h)

*(McBSP1_SPSA)=PCR;

*(McBSP1_SPSD)=0x0A0D; //прием по переднему фронту синхроимпульса, FSX

//активный на низком уровне

*(McBSP1_SPSA)=SPCR1;

*(McBSP1_SPSD)=0x1800;//синхроимпульс начинается с переднего фронта

tmp=*(McBSP1_SPSD);

tmp|=0x0001;//разрешение работы приемника McBSP1

*(McBSP1_SPSD)=tmp;

*(McBSP1_SPSA)=SPCR2;

tmp=*(McBSP1_SPSD);

tmp=0x02C0;// биты GRST=1,FRST=1,XRST=1 – разрешение генераторов

*(McBSP1_SPSD)=tmp;

tmp|=0x0001;// бит XRST=1, разрешение работы порта

*(McBSP1_SPSD)=tmp;
//Initialize McBSP0

*(McBSP0_SPSA)=SPCR1;

tmp=*(McBSP0_SPSD);

tmp&=0xFFFE;//сброс приемника – бит RRST=0 в регистре SPCR1

*(McBSP0_SPSD)=tmp;

*(McBSP0_SPSA)=SPCR2;

tmp=*(McBSP0_SPSD);

tmp&=0xFF2E;// биты GRST=0,FRST=0,XRST=0 – сброс генераторов и передатчика

*(McBSP0_SPSD)=tmp;

*(McBSP0_SPSA)=XCR1;

*(McBSP0_SPSD)=0x0040;//передача данных по 16 бит

*(McBSP0_SPSA)=XCR2;

*(McBSP0_SPSD)=0x0000;

*(McBSP0_SPSA)=SRGR1;

*(McBSP0_SPSD)=0x0031;//делитель частоты CLKGDV=31h – частота синхронизации

//порта тогда CLKX=(CPU_CLK/1+CLKGDV)=2 МГц

*(McBSP0_SPSA)=SRGR2;

*(McBSP0_SPSD)=0x2000;

*(McBSP0_SPSA)=PCR;

*(McBSP0_SPSD)=0x0A0D; //передача по переднему фронту синхроимпульса, FSX

//активный на низком уровне

*(McBSP0_SPSA)=SPCR1;

*(McBSP0_SPSD)=0x1800;//синхроимпульс начинается с переднего фронта

tmp=*(McBSP0_SPSD);

tmp|=0x0001;//разрешение работы передатчика McBSP0

*(McBSP0_SPSD)=tmp;

*(McBSP0_SPSA)=SPCR2;

tmp=*(McBSP0_SPSD);

tmp=0x02C0;// биты GRST=1,FRST=1,XRST=1 – разреш. генераторы и передатчик

*(McBSP0_SPSD)=tmp;

tmp|=0x0001;// бит XRST=1, разрешение работы порта

*(McBSP0_SPSD)=tmp;
//Initialize Timer0

tmp=*(TCR0);// читаем регистр состояния таймера

tmp|=0x0010;//устанавливаем 1 в бит TSS регистра TCR0 – останавливаем таймер

*(TCR0)=tmp;

*(PRD0)=0x008D;// (PRD0+1)*(TDDR0+1)=CPUclk/48000=100000000/48000=2083

*(TCR0)=0x081F;//TDDR0=0xF=15 -> PRD0=2268/(15+1)-1=141=0x8D

//это установка периода срабатывания прерывания от таймера

tmp=*(TCR0);

tmp&=0xFFEF;// запуск таймера – бит TSS=0

*(TCR0)=tmp;

tmp|=0x0020;// перезагрузка таймера – установка бита TRB=1

*(TCR0)=tmp;
//Настройка выводов HD0-HD7 на прием данных от внешнего компьютера для

//частоты среза – 8 бит, рассматривается как старший байт 16 битного значения

//т.е. частота среза задается только с шагом через 256 Гц

*(GPIOCR)=0x0000;
*(INTM)=0;//разрешение прерываний
Fc1=*(GPIOSR);

Fc=Fc1<<8;

for(i=0;i
Filter(Fd,Fc,kernel_re);//Получаем ядро фильтра (511 точек)

for(i=M1;i<2M2;i++){kernel_re[i]=0;kernel_im[i]=0;}

BPF(kernel_re,kernel_im,2M2,1);//нашли спектр ядра фильтра
frame1in_fl=true;

//основной цикл

while(1)

{

if(frame1_fl)

{

tmp=*(GPIOSR);

if(Fc1!=tmp)//пересчет фильтра

{

Fc1=tmp;

Fc=Fc1<<8;

for(i=0;i
Filter(Fd,Fc,kernel_re);//Получаем ядро фильтра (511 точек)

for(i=M1;i<2M2;i++){kernel_re[i]=0;kernel_im[i]=0;}

BPF(kernel_re,kernel_im,2M2,1);//нашли спектр ядра фильтра

}

for(i=0;i
for(i=M1;i<2M2;i++)

{

frame1_re[i]=0;

frame1_im[i]=0;

}

BPF(frame1_re,frame1_im,2M2,1);

for(i=0;i<2M2;i++)//свертка

{

tmp=frame1_re[i]*kernel_re[i]-frame1_im[i]*kernel_im[i];

frame1_im[i]=frame1_re[i]*kernel_im[i]+frame1_im[i]*kernel_re[i];

frame1_re[i]=tmp;

}

//находим обратное БПФ - восстанавливаем сигнал

BPF(frame1_re,frame1_im,2M2,-1);

//формируем кадр выходного сигнала и перекрывающуюся часть

for(i=0;i
{

filtered_signal1[i]=overlap[i]+frame1_re[i];

overlap[i]=frame1_re[i+M1];

}

frame1_fl=false;

frame1out_fl=true;

}
else if(frame2_fl)

{

tmp=*(GPIOSR);

if(Fc1!=tmp)//пересчет фильтра

{

Fc1=tmp;

Fc=Fc1<<8;

for(i=0;i
Filter(Fd,Fc,kernel_re);//Получаем ядро фильтра (511 точек)

for(i=M1;i<2M2;i++){kernel_re[i]=0;kernel_im[i]=0;}

BPF(kernel_re,kernel_im,2M2,1);//нашли спектр ядра фильтра

}

for(i=0;i
for(i=M1;i<2M2;i++)

{

frame2_re[i]=0;

frame2_im[i]=0;

}

BPF(frame2_re,frame2_im,2M2,1);

for(i=0;i<2M2;i++)//свертка

{

tmp=frame2_re[i]*kernel_re[i]-frame2_im[i]*kernel_im[i];

frame2_im[i]=frame2_re[i]*kernel_im[i]+frame2_im[i]*kernel_re[i];

frame2_re[i]=tmp;

}

//находим обратное БПФ - восстанавливаем сигнал

BPF(frame2_re,frame2_im,2M2,-1);

//формируем кадр выходного сигнала и перекрывающуюся часть

for(i=0;i
{

filtered2_signal[i]=overlap[i]+frame2_re[i];

overlap[i]=frame2_re[i+M1];

}

frame2_fl=false;

frame2out_fl=true;

}

}

}

void timer_interrupt()

{

*(McBSP1_DXR1)=0x0000;//для генерации импульса BFSX1 и начала работы АЦП

if(frame1out_fl)

{*(McBSP0_DXR1)=filtered1_signal[out_index];

if(out_index==M)

{

out_index=0;

frame1out_fl=false;

return;

}

else {out_index++;return;}

}

else if(frame2out_fl)

{*(McBSP0_DXR1)=filtered2_signal[out_index];

if(out_index==M)

{

out_index=0;

frame2out_fl=false;

return;

}

else {out_index++;return;}

}

return;

}

void MCBSP1_Rinterrupt()

{

if(frame1in_fl)//запись в первый буфер

{

frame1_re[in_index]=*(McBSP1_DRR1);//чтение из порта

if(in_index==M)

{

in_index=0;

frame1_fl=true;//установка флага, свидетельствующего о том,

//что первый буфер заполнен

frame2in_fl=true;

frame1in_fl=false;

return;

}

else in_index++;

}

else if(frame2in_fl)//запись во второй буфер

{

frame2_re[in_index]=*(McBSP1_DRR1);//чтение из порта

if(in_index==M)

{

in_index=0;

frame2_fl=true;//установка флага, свидетельствующего о том,

//что второй буфер заполнен

frame1in_fl=true;

frame2in_fl=false;//флаги показывают, что нужно писать в первый буфер

return;

}

else in_index++;

}

}
void Filter(short Fd,short Fc,short* h)

{

int i,j;

double tmp, tempH, tempL;

double Hh[M],Hl[M];

double suml=0, sumh=0;

for (i=- halfM;i< halfM;i++)

{

j=i+ halfM; // i=- halfM.. halfM j=0..M

if (i==0)

{

Hh[halfM]=1;

Hl[halfM]=1;

}

else

{

tmp= PiFFC2*i;

tempH=tmp*2*fh;

tempH=sin(tempH);

tempL=tmp*2*fl;

tempL=sin(tempL);

Hh[j]=tempH/tmp;

Hl[j]=tempL/tmp;

}

//окно

Hl[j]=Hl[j]* Blackman [j];

Hh[j]=Hh[j]* Blackman [j];

//сумма для нормализации

suml+=Hl[j];

sumh+=Hh[j];

}

//нормализация

for (i=0;i
{

Hl[i]/=suml;

Hh[i]/=sumh;

H[i]=Hh[i]-Hl[i];

}

return;

}
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту на тему микропроцессорная...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Схемотехника эвм»
Курсовой проект выполнен в целях закрепления теоретических знаний, полученных во время изучения курса «Схемотехника эвм», а также...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка. К курсовому проекту
«Проектирование гравитационной подпорной стенки на естественном и искусственном основаниях и на сваях»

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Методы численного анализа»
Главный упор делается на использование ортогональных преобразований в задаче нахождения всех собственных числе (в том числе кратных...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к дипломному проекту включает в себя: страниц...
Тема дипломного проекта «Проект программно-методического комплекса автоматизации обработки данных и решения задач с использованием...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к дипломному проекту включает в себя: 104108...
Тема дипломного проекта «Проект программно-методического комплекса автоматизации обработки данных и решения задач с использованием...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Графическая часть состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3), диаграмма...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Графическая часть работы состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3),...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему...

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции