计算机有关实验

计算机有关实验

实验一常用指令实验一、实验目的1、了解DSP开发系统的组成和结构；2、熟悉DSP开发系统的连接；3、熟悉DSP的开发界面；4、熟悉C54X系列的寻址系统；5、熟悉常用C54X系列指令的用法。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。三、实验步骤与内容1、系统连接进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下图所示：\n2、上电复位在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，接通仿真器电源或启动计算机，此时，仿真盒上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接有问题。3、运行CCS程序待计算机启动成功后，实验箱220V电源置“ON”，实验箱上电，启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题，掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS相关设置是否正确。4、修改样例程序，尝试DSP其他的指令。5、填写实验报告。6、启动CCS2.0并加载“exp01.out”\n\n\n加载完毕，单击“Run”运行程序；\n实验结果：可见XF灯以一定频率闪烁；单击“Halt”暂停程序运行，则XF灯停止闪烁，如再单击“Run”,则“XF”灯又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。\n实验二数据存储实验一、实验目的1、.掌握TMS320C54的程序空间的分配；2、掌握TMS320C54的数据空间的分配；3、熟悉操作TMS320C54数据空间的指令。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。三、实验系统相关资源介绍实验系统指导书是以TMS320VC5402为例，介绍相关的内部和存储器资源,下面给出TMS320VC5402的存储器分配表：\n\n四、试验步骤与内容:1、连接好DSP开发系统，运行CCS软件；2、在CCS的Memory窗口中查找C5402各个区段的数据存储器地址，在可以改变的数据地址随意改变其中的内容；3、在CCS中装载实验示范程序，单步执行程序，观察程序中写入和读出的数据存储地址的变化；4、联系其他寻址方式的使用。5、启动CCS2.0并加载“exp02.out”用“View”下拉菜单中的“Memory”查看内存单元；输入要查看的内存单元地址，本实验要查看0x1000~0x100F单元的数值变化，输入地址0x1000；查看0x1000~0x100F单元的初始值，单击“Run”运行程序，也可以“单步”运行程序；单击“Halt”暂停程序运行；查看0x1000~0x100F单元内数值的变化关闭各窗口，本实验完毕。\n\n\n\n\n\n\n实验三I/O实验一、实验目的1、了解I/O的扩展；掌握I/O口的操作方法；2、熟悉PORTR，PORTW指令的用途；3、了解数字量与模拟量的区别和联系。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。三、实验步骤与内容1、DSP-Ⅱ型实验系统与DSP-Ⅰ型实验系统相比较而言，数字量输入输出是完全封闭的，不需要任何跳线配置，只要根据自己的需求进行试验就可以了。2、运行CCS程序，装载示范程序，调整K0~K7的开关，观察LP1~LP7LED亮灭的变化，以及输入和输出状态是否一致。（注意：输出为0时点亮灯）\n3、数字量输入信号全部拓展出来，用户可以进行自己的数字量采集实验。数字量输入接口主要由两个,如书中所示。4、启动CCS2.0，并加载“exp03.out”；单击“Run”运行程序；任意调整K0~K7开关，可以观察到对应LP0~LP7灯“亮”或“灭”；单击“Halt”，暂停持续运行，开关将对灯失去控制；关闭各窗口，本实验完毕。\n\n\n实验四定时器实验一、实验目的1、熟悉C54的定时器；2、掌握C54定时器的控制方法；3、学会使用定时器中断方式控制程序流程。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP硬件仿真器，实验箱。三、实验步骤和内容1、调入样例程序，装载并运行；2、定时器试验通过LP0~LP7LED来显示；3、启动CCS2.0，并加载“exp04.out”；\n\n单击“Run”运行程序；可观察LED灯（LP0~LP7）以一定的间隔时间不停摆动；单击“Halt”，暂停程序运行，LED灯停止闪烁；单击“Run”,运行程序，LED灯又开始闪烁；关闭所有窗口，本实验完毕。\n\n\n实验五信号混叠与数字滤波一、实验目的1、学习用DSP用户开发板产生信号混叠的目的和方法。2、熟悉数字滤波的基本原理和实现方法。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器，短接块及导线若干。三、基础理论1、模拟滤波器原理；（巴德沃斯型、切比雪夫型滤波器）2、数字滤波器的基础知识；3、ПR滤波器的基本原理和设计方法。（可参阅第九章相关内容）四、实验步骤与内容1、复习有关ПR数字滤波器的知识2、阅读本实验所提供的样例程序；3、运行样例程序，用示波器观察JAD31脚（滤波前）和JAD4AD50-DAout（滤波后）两点的波形，并进行比较，分析结果，记录必要参数；4、填写实验报告。5、\n1）实验前准备模拟信号产生单元中，一路信号源产生低频正弦波信号（S1置“L”），另一路信号源产生低频正弦波信号（S11置“H”），检查模拟信号输出端口“A”“B”应断开；实验箱上电，用示波器分别观测out1和out2输出的模拟信号，并调节电位器SPR1、SPR2（out1输出信号的频率调节和幅值调节）和电位器SPR11、SPR12（out2输出信号的频率调节和幅值调节），直至满意为止；本样例程序实验建议：低频正弦信号为100Hz/1V；高频正弦信号为6KHz/1V；实验箱掉电，做以下连接和检查：短接JAD1的INM、INMF；短接JAD2的INM、INMF；用导线连接out2（模拟信号输出）和JAD31脚（MIC-IN）；检查：JD是否断开。正确完成计算机、DSP仿真器和实验箱的连接后，系统上电。\n2）实验实验A：信号混叠实验用示波器观测out1和out2输出的模拟信号波形；短接“A”“B”，用示波器观测out2输出混叠信号波形。实验B：数字滤波器启动CCS2.0，用Project/Open打开“ExpПRokLP02.pjt”工程文件；双击“ExpПRokLP02.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“ExpПRokLP02.out”；单击“Run”运行程序，或按F5运行程序；利用双踪示波器，一通道观察混叠信号波形（JADP3的1脚），另一通道观察滤波信号波形（JAD4的DA-out）实验结果：在示波器上可以观察到100Hz低频正弦波信号被滤出；可通过修改“ExpПRokLP02rt.c”中“”nlpass“nlstop”参数来改变滤波性能。单击“Halt”暂停运行，修改参数，“RebuildAll”、“Load”后，单击“Run”运行程序，可观察到不同的滤波效果。\n\n\n实验六A/D转换实验一、实验目的1、熟悉A/D转换的基本原理；2、掌握TLV320AD50的技术指标和常用方法；3、熟悉DSP的多通道缓冲串口的应用方法；4、掌握并熟练使用DSP和AD50的接口及其操作。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，短路块及导线。三、实验步骤和内容1、用短接块短接JAD1的INM和INMF，以及JAD2的INM和INMF；JD跳线断开，设置输入信号为交流；用短接块短接SS1的1，2脚，设置输出低频信号；短接S2的Sin脚，设置输出正弦波信号，则模拟信号产生单元out1输出为低频正弦波。用导线连接模拟信号产生单元的out1脚和JAD3的1脚。2、运行CCS软件，加载示范程序；3、按下F12运行程序，查看数据存储器中的内容变化；\n4、调节输入信号的频率或幅值，做同样的采样实验；5、观察采样结果；6、填写实验报告。7、启动CCS2.0，并打开“exp06.out”工程文件；双击“exp06.pjt”及“Source”，可查看各源程序；加载“exp06.out”文件；在“exp06.c”中“READAD50()”处，设置断点；单击“Run”运行程序，程序运行到断点处停止；用下拉菜单中的View/Graph的“Time/Frequency”打开一个图形观察窗口；设置该图形观察窗口的参数，观察起始地址为0x1000H,长度为256的存储单元内的数据，该数据为输入信号经A/D转换之后的数据，数据类型为16位整型；单击“Animate”运行程序，在图形观察窗口观察A/D转换后的数据波形变化；单击“Halt”暂停程序运行，\n\n\n\n\n用“View”的下拉菜单中“Memory”打开存储器数据观察窗口；设置该存储器数据观察窗口的参数，选择地址为0x1000，数据格式C格式16进制数；单击“Animate”运行程序，调整存储器数据观察窗口，并在该窗口中观察数据变化，A/D转换后的数据存储在地址为0x1000~0x10FF单元内，变化数据将变为红色；单击“Halt”停止程序运行；关闭“exp06.pjt”工程文件，关闭各窗口，本实验完毕。\n\n\n\n\n\n\n\n\n实验七D/A转换实验一、实验目的1、熟悉D/A转换的基本原理；2、掌握TLV320AD50的技术指标和常用方法；3、熟悉DSP的多通道缓冲串口的应用方法；4、掌握并熟练使用DSP和AD50的接口及其操作；二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器三、实验步骤与内容1、不需连线，通过示波器观测输出波形情况；2、运行CCS软件，加载示范程序；3、加载实验数据File/Data/Load装载sin.dat，OK即可。\n4、按F5运行程序，用示波器检测JAD4的3脚AD50-DAout输出一个正弦波；、5、在程序中，改变相应数据来实现改变波形和周期；6、填写实验报告。7、启动CCS2.0，并加载“exp07.out”;加载实验数据：File/Data/Load装载sin.dat；选择地址为0x3000；打开一个图形观察窗口，以观察加载实验数据波形；设置观察窗口参数，起始地址为0x3000，长度为40，16位整型；单击“Run”运行程序；用示波器检测JAD4的3脚AD50-DAout他可以看到输出一个正弦波；关闭所有窗口，本实验完毕。\n\n\n\n\n\n\n实验八语音处理实验一、实验目的1、熟悉ADC/DAC的性能及TLV320AD50的接口和使用；2、熟悉McBSP多通道缓冲串口通信的应用；3、掌握一个完整的语音输入、输出通道的设计；4、了解语音信号的采集、回放及滤波处理。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，实验箱，DSP仿真器，对录线、音频信号源。三、实验步骤与内容1、利用自备的音频信号源，从MIC-IN接口输入音频信号，进行AD采集（如果信号幅度小，则使用板上的音频放大电路信号放大信号，再进行AD转换）；2、语音处理算法；3、DA输出音频信号；（可以用示波器观察，也可以经过语音放大电路驱动板载扬声器）实现语音信号的回放；\n4、具体的硬件接口连线参见样例程序实验操作说明；5、运行CCS软件，加载示范程序，运行程序，扬声器有声音输出；6、写实验报告。7、样例程序实验操作说明1）实验前准备与硬件连接用短接JAD1的INM、INMF和JAD2的INM、INMF。用对录线，连接实验箱与外部音频源；用导线连接JAD4的AD50-DAout和Audio-IN；2）实验实验A：语音采集与回放实验启动CCS2.0；打开“Tonetest01.prj”工程文件；双击“Tonetest01.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“Tonetest01.out”工程文件；打开音频源，输出音频，单击“Run”运行程序，或按F5运行程序；实验结果：可听到连续音频信号。单击“Halt”暂停程序运行，选择“Close”关闭“Tonetest01.pjt”工程文件，关闭各程序显示窗口；\n\n\n\n实验B：语音处理实验打开“ToneПRr02rt.pjt”工程文件，准备进行语音处理实验；双击“ToneПRr02rt.pjt”及“Source”可查看各源程序；加载“ToneПRr02rt.out”；单击“Run”运行程序，或按F5运行程序；实验结果：可听到连续音频信号，每间隔一定时间进行一次变化；单击“Halt”，暂停程序运行;修改“ToneПRL02rt.c”程序“nlpass”和“nlstop”参数，来修改ПR低通滤波器的滤波性能参数，修改循环值j可变化时间。\n\n\n\n\n\n实验九主机接口通信实验一、实验目的1、熟悉HPI接口的概念和相关DSP知识；2、掌握HPI接口的硬件设计和软件编程；3、熟悉掌握双DSP芯片进行并行任务处理；\n二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。\n三、实验步骤与内容1、CPU1在系统中作为被控制DSP，即在HPI接口中CPU1信号处理被用作CPU2信号处理器应用；2、CPU2信号处理器可以访问CPU1内部存储空间；3、硬件完全封闭，不需要任何配置即可完成两者的通信；4、仿真器JTAG插头连接CPU2板的JTAG接口，调入样程序，运行。可在CCS中观察到DATA存储器空间地址0x1002、0x1003值的变化。5、样例程序实验说明启动CCS2.0，并加载“exp09.out”；并用下拉菜单中的View/Memory打开一个存储器数据观察窗口；设置该存储器数据观察窗口的参数，输入地址0x1002；\n\n观察0x1002和0x1003单元内的数据，单击“Run”运行；\n单击“Halt”暂停运行；在0x1002和0x1003单元内的数据，应变为0x0055和0x00AA；关闭所有窗口，本实验完毕。\n实验十数字波形产生一、实验目的1、了解数字波形产生的基本原理；2、学习用C54xDSP芯片产生正弦信号的基本方法和步骤；3、加深对DSPMCBSP多通道缓冲串口的理解。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器。\n三、基础理论数字波形信号发生器是利用微处理芯片，通过软件编程和D/A转换，产生所需要信号波形的一种方法。在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中，经常会用到数字正弦发生器。一般情况，产生正弦波的方法有两种：1、查表法。此种方法用于对精度要求不是很高的场合。如果要求精度高，表就很大，相应的存储器容量也要很大。2、泰勒级数展开法。这是一种更为有效的方法。与查表法相比，需要的存储单元很少，而且精度高。一个角度为θ的正弦和余弦函数，可以展开成泰勒级数，取前5项进行近似得：\n其中，x为θ的弧度值。本实验用泰勒级数展开发产生一正弦波，并通过D/A输出。\n四、实验步骤与内容1、连接好DSP开发系统，运行CCS软件；2、将示波器探头和输出测试点JAD4的AD50-DAout相连；3、调入样程序，按下F5全速运行程序，在示波器可观察到产生的正弦波；4、填写实验报告。\n5、样例程序实验操作说明启动CCS2.0，用Project/Open打开“exp10.pjt”；双击：“exp10.pjt”及“Source”可查看各源程序；\n加载“exp10.out”后；在“exp10.c”程序中，“InitC5402（）”处设置断点；\n单击“Run”，程序运行到断点处停止；用View/Graph/Time/Frequency打开一个图形观察窗口，以观察利用泰勒级数产生的波形；设置观察变量y，长度2000，32位浮点型数值；\n调整图形观察窗口，观察产生波形；单击“Run”继续运行程序；在JAD4的AD50-DAout，用示波器可观察到产生的正弦波波形；单击“Halt”暂停程序运行，示波器上正弦波消失；在“exp10.c”程序中，N值为产生正弦信号一个周期的点数，产生的正弦信号的频率与N数值大小及D/A转换频率fDA有关，产生正弦信号频率f的计算公式为：f=fDA/N尝试修改“exp10.c”程序中N值，“Rebuild”及“Load”后，单击“Run”运行程序，观察产生信号频率变化；关闭“exp10.prj”工程文件；关闭所有窗口，本实验完毕。\n实验十一LCD实验一、实验目的1、LCD显示的基本原理；2、用TMS320C54XDSP芯片控制LCD的基本方法和步骤；3、对访问DSPIO空间的理解。二、实验设备计算机，CCS2.0版软件，DSP仿真器，实验箱。\n三、LCD简介液晶显示器（LCD）以及其功耗低、体积小、外形美观、价格低廉等多种优势在仪器仪表产品中得到愈来愈多的应用。LCD数据接口基本上分为串行接口和并行接口两种形式，本实验系统选用的是北京青云创新科公司生产的中文液晶模块，型号为LCM12864ZK-LCD，其字型ROM内含8192个16*16点中文字型和128个16*8半宽的字母符号字型；另外绘图显示画面提供一个64*256点的绘图区域GDRAM；而且内含CGRAM提供4组软件可编程控制的16*16点阵造字功能。电源操作范围宽（2.7Vto5.5V）；低功耗设计可满足产品的省电要求。同时，与单片机等微控器的接口界面灵活（三种模式并行8位/4位串行3线/2线）中文液晶显示模块可实现汉化、ASCП码、点阵图形的同屏显示；广泛用于各种仪器、仪表家用电器和信息产品上作为显示器件。本实验中，采用串行数据接口输入方式，把LCD映射到DSP芯片的IO空间，其IO地址为0x000F，TMS320C54xDSP芯片对该地址输出数据，实现对LCD的显示控制\n四、实验步骤和内容1.CPU2上连接DSP开放系统，正确连接完毕后系统上电；2.启动CCS2.0，用Project/Open打开“lcd.pjt”工程文件；双击“lcd.pjt”及“Source”可查看各源程序；并加载“lcd.out”；3.单击“Run”运行程序；4.可以在LCD上显示一些汉字。\n实验十二输入输出接口实验一、实验目的：1.了解键盘和液晶显示的基本原理；2.学习运用TMS320C54XDSP芯片控制键盘和LCD液晶显示的基本方法和步骤；3.加深对键盘扫描输入和液晶显示输出的理解。\n二、实验设备：计算机、CCS2.0版软件、DSP仿真机、实验箱。三、实验准备：参考实验十一，熟悉液晶显示模块LCM12864ZK_LCD的工作原理及其应用，并熟悉键盘扫描的相关理论。四、实验内容及要求：在CPU2上连接DSP开发系统；启动CCS2.0，用Project/New新建工程“key_lcd.out”;参考附录中的“keyboard.pjt”及“lcd.pjt”文件实现如下功能：按动第一个键，显示“欢迎您”；按动第二个键，显示“多谢关照”；同时，还可以自编显示内容，对应键盘控制。