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DSP课程设计
基于DSP的可调波形信号发生器
专 业： 电子信息工程1111 指导老师: 张 静 组 员：
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目 录
1 绪论 ............................................................................................................................ 3
1.1信号发生器发展及背景 ..................................................................................................... 3 1.2信号发生器的研究目的 ..................................................................................................... 3
2 基于DSP信号发生器的方案选择 ............................................................................ 4
2.1 查表法 ................................................................................................................................ 4 2.2 计算法 ................................................................................................................................ 4
3 硬件模块设计 ............................................................................................................ 5
3.1 系统硬件框图设计 ............................................................................................................ 5 3.2 系统硬件构成 .................................................................................................................... 5 3.3 DSP芯片特点功能 ............................................................................................................. 8
4 软件模块设计 .......................................................................................................... 10
4.1 程序流程图 ...................................................................................................................... 10 4.2 三种波形设计方案和流程图 .......................................................................................... 10 4.3 波形选择及调频调幅程序设计 ...................................................................................... 12
5 软硬件调试 .............................................................................................................. 12
5.1 CCS软件连接实验箱 ........................................................................................................ 12 5.2软件调试结果 ................................................................................................................... 13
6 结束语 ...................................................................................................................... 15
6.1 总结.................................................................................................................................. 15
7附录 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
7.1 C程序 .............................................................................................. 错误！未定义书签。
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基于DSP的可调频调幅波形信号发生器
摘要：该设计阐述了基于TMS320VC5416 DSP实现信号发生器的设计原理和实现方法,详细介绍了所设计的信号发生器的硬件结构和程序设计。该信号发生器是用DSP芯片产生各种波型离散值，然后利用DSP实验箱上的D/A模块将DSP芯片生成的数字波型转换成模拟波，可以生成正弦波、方波、锯齿波、三角波等其它各种信号波形，利用按键和拨码模块来改变波型频率和幅度值。
关键词：信号发生器；D/A 转换；TMS320VC5416；硬件结构；程序设计；常用波形
Based on DSP can FM modulation waveform signal generator
Abstract: The design of signal generator based on TMS320VC5416 DSP, expatiate on the design principle and realization method, introduces in detail the design of the hardware structure and software design of the signal generator. The signal generator is to use DSP chips to produce all kinds of wave type discrete values, and then use D/A module on DSP experiment box will be generated by the DSP chip, digital wave type into analog wave can generate sine wave, square wave, sawtooth wave, triangle wave, and other various signal waveform, use the buttons and dial the code module to change mode frequency and amplitude values.
Key words:signal generator; D/A conversion; TMS320VC5416; The hardware structure; Program design; Common waveform
1 绪论
1.1信号发生器发展及背景
自70年代微处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发生器的功能扩大，能够产生出比较复杂的波形。这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC(数模转换器)的程序控制,就可以得到各种简单的波形。软件控制波形的一个最大的缺点就是输出波形的频率低，这主要是由CPU的工作速度决定的,如果想提高频率可以通过改进软件程序减少其执行周期时间或提高。CPU的时钟周期来实现,但这些办法是有限度的,根本的方法还是要改进硬件电路。
1.2信号发生器的研究目的
随着大规模集成电路技术的发展,中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储
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（ROM）、（I/0）接口、定时器/计数器和串行口通信接口，以及其他一些计算机外围电路等均可集成在一块芯片，一些新型的高速处理器如16位单片机、DSP被广泛地应用到控制系统中，这些器件的突出优点是集成度高、处理速度快、片上资源丰富、可靠性好；同时一些先进的智能控制算法也被应用到实际的系统中。随着控制理论和大规模集成电路的进一步发展,数字系统中更多的功能将由软件来实现,这将是数字量信号发生器的一个发展趋势。
其最明显的优势就是可嵌入到各种仪器仪表、家用电器、医用设备、仪器设备等领域。信号发生器也是一种应用广泛的智能仪器，种类繁多性能各异且广泛应用于自动控制和科学实验等领域，它是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。同时市面上传统信号发生器购买成本太高、价格昂贵、调频方式有限且不便于自动调节。而该设计就是利用在强大硬件的基础上，不仅方便便宜，而且实用可调。
2 基于DSP信号发生器的方案选择 2.1 查表法
查表法是最直接的一种方法，设计者可以根据与运算的需要预先计算好所有可能的正弦函数值，这些结果编排成数据表，在实用是只要根据输入查出表中对应的函数值即可。
预先计算正弦函数可用C语言程序实现，也可用MATLAB语言产生，产生数据文件保存为sinwave.dat文件，用C语言编写的信号发生器的主程序如下：
void main(void) {
InitC5416(); OpenMcBSP();
while(1) {WRITEAD50();}/*sine output*/ }
在源程序编译，连接后，在CCS中装载sinwave.dat文件，即可看到正弦波仿真情况，其他波形设计相同。
2.2 计算法
采用计算的方法依次计算数据而后输出，然后再计算而后输出。计算法的优缺点正好和查表法相反。即：其优点是不占用DSP的存储空间，其缺点是占用DSP的计算时间，使得执行程序的开销变大。
计算法可以使用泰勒级数展开法进行计算，也可以使用差分方程进行迭代计算或者直
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