DSP课程设计报告-数据采集处理和控制系统设计.doc

DSP课程设计总结 (2011-2012学年第2学期) 题 目: 数据采集处理和控制系统设计 班 级: 电子09—1班 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2012年6月 目 录 一 设计目的 通过对基于 TMS320VC5416 的信号采集处理与控制系统的设计掌握 PCB 设计软件Altium Designer) 的使用方法，以及卷积、FFT、FIR 滤波器等数字信号处理算法并熟悉 TI 的 DSP 集成开发环境 CCS的使用掌握基于 DSP的系统设计流程。①设计一个功能完备，能够独立运行的精简 DSP 硬件系统。绘制出系统的功能框图、使用AD（Altium Designer）绘制出系统的原理图和PCB 版图。 ②利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号，或者产生两个频率的信号的叠加。在 DSP 中采集信号，并且对信号进行频谱分析，滤波等。通过键盘或者串口命令选择算法的功能，将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在LCD 上显示。 主要功能如下： 一、 对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存，会用CCS 软件显示采集的数据波形。 二、 对采集的数据进行如下算法分析： （1） 频谱分析：使用fft 算法计算信号的频率。 （2） 对信号进行IIR 滤波或FIR 滤波，并且计算滤波前后信号的频率。 三、 外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能，并且将结果在LCD 上显示。 2.2 主要任务 ①绘制出DSP系统的功能框图、使用AD（Altium Designer）绘制出系统的原理图和PCB 版图。 ②在 DSP 中采集信号，用CCS 软件显示采集的数据波形，以及对采集的数据进行算法分析。 三 硬件设计 3.1 硬件总体结构 3.2 DSP模块设计 3.3 电源模块设计 将5V电源电压转换为3.3V和1.6V电源 3.4 时钟模块设计 此处由外部晶振提供时钟信号 3.5 存储器模块设计 DSP上只有一个读写控制信号引脚，而FLASH有两个引脚，将读、写分开，故在OE上接一个非门电路，实现高时读，低时写。FLASH上的地址线和数据线与DSP上的地址线、数据线相连 JATG模块设计 3.7 TMS320VC5416 最小系统 PCB 版图 4.2 核心模块及实现代码 FFT算法程序： void kfft(double pr[Length],double pi[Length],int n,int k,double fr[Length],double fi[Length],int l,int il) { int it,m,is,i,j,nv,l0; double p,q,s,vr,vi,poddr,poddi; for (it=0; it=n-1; it++) { m=it; is=0; for (i=0; i=k-1; i++) { j=m/2; is=2*is+(m-2*j); m=j;} fr[it]=pr[is]; fi[it]=pi[is]; } pr[0]=1.0; pi[0]=0.0; p=6.283185306/(1.0*n); pr[1]=cos(p); pi[1]=-sin(p); if (l!=0) pi[1]=-pi[1]; for (i=2; i=n-1; i++) { p=pr[i-1]*pr[1]; q=pi[i-1]*pi[1]; s=(pr[i-1]+pi[i-1])*(pr[1]+pi[1]); pr[i]=p-q; pi[i]=s-p-q; } for (it=0; it=n-2; it=it+2) { vr=fr[it]; vi=fi[it]; fr[it]=vr+fr[it+1]; fi[it]=vi+fi[it+1]; fr[it+1]=vr-fr[it+1]; fi[it+1]=vi-fi[it+1]; } m=n/2; nv=2; for (l0=k-2; l0=0; l0--) { m=m/2; nv=2*nv; for (it=0; it=(m-1)*nv; it=it+nv) f