基于DSP和SOPC數(shù)字信號發(fā)生器的設計
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1．2 硬件設計
系統(tǒng)硬件主要由微機、DSP芯片、數(shù)／模轉(zhuǎn)換模塊組成。其中，DSP芯片采用的是TI公司性價比良好的TMS320VC5402。它有一組程序總線和三組數(shù)據(jù)總線、高度并行性的算術邏輯單元ALU、專用硬件邏輯片內(nèi)存儲器、增強型HPI口和高達100 MHz的CPU頻率。它可以在一個周期里完成兩個讀和一個寫操作，并且具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。D／A采用了一種雙極型8位、低功耗數(shù)／模轉(zhuǎn)換器DAC08，實現(xiàn)了高速同步數(shù)／模轉(zhuǎn)換。硬件結構框圖如圖1所示。本文引用地址：http://www.ljygm.com/article/152419.htm
1．3 軟件設計
軟件設計是基于CCS開發(fā)環(huán)境的。CCS是TI公司推出的為開發(fā)TMS320系列DSP軟件的集成開發(fā)環(huán)境，是目前使用最為廣泛的DSP開發(fā)軟件之一。它提供了環(huán)境配置、源文件編譯、編譯連接、程序調(diào)試、跟蹤分析等環(huán)節(jié)，并把軟、硬件開發(fā)工具集成在一起，使程序的編寫、匯編、程序的軟硬件仿真和調(diào)試等開發(fā)工作在統(tǒng)一的環(huán)境中進行，從而加速軟件開發(fā)進程。本文采用了與硬件開發(fā)板相結合的在線編程模式，通過CCS軟件平臺上應用C語言及C54X匯編語言來實現(xiàn)正弦信號發(fā)生裝置。
軟件設計的思想是：正弦波的波形可以看作由無數(shù)點組成，這些點與x軸的每一個角度值相對應，可以利用DSP處理器處理大量重復計算的優(yōu)勢來計算x軸每一點對應的y的值(在x軸取N個點進行逼近)。整個系統(tǒng)軟件由主程序和基于泰勒展開法的SIN子程序組成，相應的軟件流程圖如圖2和圖3所示。
程序中，N值為產(chǎn)生正弦信號一個周期的點數(shù)，產(chǎn)生的正弦信號頻率與N數(shù)值大小及D／A轉(zhuǎn)換頻率fDA有關，產(chǎn)生正弦波信號頻率f的計算公式為：
f=fDA/N
因此，選擇每個正弦周期中的樣點數(shù)，改變每個采樣點之間的延遲，即通過調(diào)節(jié)N值產(chǎn)生不同頻率的波形，同時也可以利用軟件改變輸出的離散波形值乘以相應的縮放因子A，從而調(diào)節(jié)波形的幅度。將程序裝載到DSP目標芯片中，波形實現(xiàn)結果可以在CCS圖形顯示界面直觀地表示出來(見圖4)或者用示波器觀察輸出結果如圖5所示。
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