DSP系統(tǒng)應(yīng)用與實訓(xùn)

前言

近年來，信號處理的理論和技術(shù)不斷發(fā)展，社會迫切需要掌握數(shù)字信號處理(DSP)理論和開發(fā)技術(shù)的人才。為適應(yīng)這一需求，我國許多高校都開設(shè)了DSP的相關(guān)課程和實驗。但是，長期以來，學(xué)生還是感覺信號處理課程內(nèi)容難學(xué)難用，主要原因是信號處理課程具有較強(qiáng)的理論性和實踐性，學(xué)生沒有將理論與實踐相結(jié)合，造成了對DSP原理和方法理解不深刻，對DSP技術(shù)應(yīng)用不靈活。這就需要高度重視實驗、實習(xí)等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實踐培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在實踐中加強(qiáng)對理論的理解和靈活應(yīng)用。但如何通過實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)工科大學(xué)生的創(chuàng)新意識以及如何更好地開展實驗教學(xué)是所有高等教育工作者需關(guān)注的問題，它已成為當(dāng)前高等院校工科專業(yè)教學(xué)改革的熱點和難點問題。目前，實驗教學(xué)的形式和內(nèi)容(特別是實驗教材)的現(xiàn)狀卻不容樂觀，正式出版的實驗教材品種很少；多數(shù)院校的實驗教材都是校內(nèi)講義，驗證性實驗內(nèi)容偏多，綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容很少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；優(yōu)秀實驗教材不多，與理論教材相比尤其明顯。這樣，眾多學(xué)校很難選到合適的優(yōu)秀實驗教材。在這種形勢下，編者根據(jù)多年從事信號處理課程的教學(xué)和科研經(jīng)歷以及。DSP實驗室實驗管理經(jīng)驗，編寫了本實驗教材。本書分為兩個部分，共7章。第一部分為“F206EVM DSP實驗系統(tǒng)用戶手冊”，分為3章介紹：第1章為“F206EVM DSP實驗系統(tǒng)介紹”，概述F206EVM DSP實驗系統(tǒng)的構(gòu)成、特點、使用說明等；第2章為“硬件仿真器的使用”，介紹實驗所用仿真器XDS510PP的使用方法；第3章為“CCS使用指南”，主要介紹CCS的配置及使用方法。第二部分為“DSPP實驗”，分為“基礎(chǔ)實驗”、“專項實驗”、“綜合實驗”、“課程設(shè)計”等4章。按照由淺入深的原則，循序漸進(jìn)地安排了18個實驗和8個課程設(shè)計實驗課題，每個實驗包含實驗項目與目的、實驗設(shè)備、實驗原理、實驗內(nèi)容與步驟、問題與思考，有些實驗還給出了實驗結(jié)果、程序舉例和實驗說明。本書以實驗和課程設(shè)計的形式，圖文并茂地介紹了DSP的相關(guān)重點，內(nèi)容通俗易懂，能夠讓更多的在校學(xué)生、DSP愛好者及工程技術(shù)人員更快速地學(xué)習(xí)和掌握DSP應(yīng)用技術(shù)。在編寫本書的過程中，我們努力克服傳統(tǒng)教材存在的種種問題，在吸取其他優(yōu)秀DSP教材經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，形成了自己的一些特色：①書中分為“基礎(chǔ)實驗”、“專項實驗”、“綜合實驗”和“課程設(shè)計”等多個層面實驗，并遵從由淺人深、循序漸進(jìn)的原則安排，適合不同層次、不同專業(yè)的讀者，也適合不同學(xué)時、不同要求的實驗教學(xué)。②注重Matlab在DSP應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中的作用，體現(xiàn)了軟件仿真和硬件實現(xiàn)并重。

內(nèi)容概要

　　本書在簡要介紹F206EVM DSP實驗系統(tǒng)的構(gòu)成、硬件資源、仿真器的使用方法和CCS入門的基本操作的基礎(chǔ)上，按照“基礎(chǔ)實驗”、“專項實驗”、“綜合實驗，，和“課程設(shè)計”的順序，循序漸進(jìn)、由淺入深地安排了18個實驗和8個課程設(shè)計實驗課題，以實驗和課程設(shè)計的形式，圖文并茂地介紹了DSP的相關(guān)重點。本書最大的特點是注重Matlab在DSP應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中的作用，注重實驗過程的引導(dǎo)與啟發(fā)。　　本書實驗、實踐內(nèi)容豐富，適合不同學(xué)時、不同要求的實驗教學(xué)，既可作為《DSP器件及應(yīng)用》（西安電子科技大學(xué)出版社2008年出版）一書的配套實驗指導(dǎo)書，也可單獨用做高等院校工科本科生“DSP原理及應(yīng)用”、“DSP技術(shù)”、“DSP系統(tǒng)設(shè)計與實踐”等課程的實驗教材，還可周做DSP技術(shù)培訓(xùn)班的教材，適用于電氣信息類各專業(yè)本科生。

書籍目錄

第一部分 F206EVMDDP實驗系統(tǒng)用戶手冊第1章 F206EVMDSP實驗系統(tǒng)介紹1.1　系統(tǒng)構(gòu)成及功能特點1.1.1 F206EVM硬件配置1.1.2　F206EVM對外接口資源l.2　F206EVM功能模塊介紹1.2.1　DSP核心單元1.2.2　擴(kuò)展存儲器單元1.2.3　高速A/D單元1.2.4　高速D/A單元1.2.5　語音處理單元1.2.6　異步串行口單元1.2.7　DSP總線外擴(kuò)單元1.2.8　電源穩(wěn)壓單元1.3　用戶開關(guān)和指示燈1.3.1　按鍵開關(guān)1.3.2　跳線與接插件1.3.3 電位器1.3.4　信號指示燈1.4　對外的擴(kuò)展總線接口第2章　硬件仿真器的使用2.1　XDS510PP硬件仿真器簡介2.2　硬件仿真器使用方法2.2.1　軟件平臺2.2.2　軟件安裝2.3　系統(tǒng)檢查2.3.1　仿真器與目標(biāo)DSP系統(tǒng)的連接2.3.2　仿真器的測試第3章　CCs使用指南3.1　CCS軟件設(shè)置3.2　調(diào)試應(yīng)用程序第二部分　DSP實驗第4章　基礎(chǔ)實驗實驗1　CCS基本操作實驗實驗2　尋址方式與數(shù)據(jù)存儲實驗實驗3　算術(shù)運(yùn)算軟件仿真實驗實驗4 I/0實驗實驗5　定時器實驗實驗6　中斷實驗第5章　專項實驗實驗7　異步串行通信實驗實驗8　信號采集處理實驗實驗9　A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換實驗實驗10　IIR濾波器的DSP實現(xiàn)實驗11　FIR濾波器的DSP實現(xiàn)實驗12　基于FFT的譜分析實驗第6章　綜合實驗實驗13　數(shù)字振蕩器/正弦波發(fā)生器實驗實驗14　數(shù)字式任意波形產(chǎn)生器實驗實驗15 自適應(yīng)濾波器的DSP實現(xiàn)實驗16　語音信號的壓縮與回放實驗實驗17　灰度圖像的反色與二值化處理實驗實驗18　TMS320F206的Flash燒寫實驗第7章　課程設(shè)計題目1　DTMF信號的產(chǎn)生與檢測7.1.1　DTMF編解碼器的原理7.1.2　DTMF編解碼器的DSF實現(xiàn)7.1.3　設(shè)計任務(wù)與要求題目2　基于DSP的數(shù)字發(fā)射機(jī)調(diào)制器7.2.1　調(diào)幅7.2.2　調(diào)頻7.2.3　設(shè)計任務(wù)與要求題目3　偽隨機(jī)序列發(fā)生器7.3.1　偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生原理7.3.2　設(shè)計任務(wù)與要求題目4　數(shù)字鎖相環(huán)7.4.1　鎖相環(huán)簡介7.4.2　環(huán)路濾波器7.4.3　環(huán)路濾波器實現(xiàn)考慮因素7.4.4　設(shè)計任務(wù)與要求題目5　數(shù)字回響的DSF實現(xiàn)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　F206EVM DSP實驗系統(tǒng)介紹1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及功能特點TMS320F206EVM DSP實驗系統(tǒng)（以下簡稱F206EVM）是一塊既可以單獨運(yùn)行又可以通過并行口（打印口）LPT與主機(jī)連接的評估板，用戶可用來檢測、確定TMS320F206（以下簡稱F206）數(shù)字信號處理器的性能是否滿足實際應(yīng)用的需要。同時，該評估板也是開發(fā)和運(yùn)行F206軟件的非常優(yōu)秀的開發(fā)平臺。該實驗系統(tǒng)使用TI公司的TMS320F206 DSP芯片，兼容所有F206的代碼，DSP芯片在板上能全速運(yùn)行。它具有4.5 KB 16位片上程序/數(shù)據(jù)RAM、32 KB 16位片上F1ash以及64 Kp板上存儲器、片上UART、高速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、語音編解碼芯片AIC等。另外，EVM板上還提供了DSP的擴(kuò)展引腳，能很方便地使該板與其他DSP、MCU等相連，給用戶外搭所需電路提供了方便。為了簡化軟件開發(fā)、縮短調(diào)試時間，板上提供了非常友好的用戶接口，這包括用戶開關(guān)（按鍵、跳線）、指示燈、JTAG接口等，這些用戶接口可利用簡單的代碼進(jìn)行擴(kuò)展。因此，該實驗系統(tǒng)具有系統(tǒng)開放、使用簡單的特點，能夠解決實際應(yīng)用中的許多問題，對于DSP初學(xué)人員學(xué)習(xí)、理解DSP的結(jié)構(gòu)，掌握DSP開發(fā)過程，是一個很實用的工具。F206EVM可作為高校電子類、計算機(jī)類學(xué)生學(xué)習(xí)TI公司TMS320’C2000系列DSP技術(shù)的實驗裝置，可實現(xiàn)一般性的DSP實驗功能，也具有中頻信號處理的能力。配合XDS510PP可以讓學(xué)生學(xué)會DSP的軟硬件開發(fā)、軟硬件仿真調(diào)試、程序的F1ash下載（固化）和獨立運(yùn)行等技能。F206EVM也可用于語音處理以及中低速信號處理等科研用途。

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