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DSP模数转换实验报告

姓名： XX
专业：电子与通信工程
学号：XXXXXX
导师： XX

DSP模数、数模转换实验报告

摘要：本次试验完成了F2812A片内的模数、数模转换的控制，对控制程序进行编译，并观察转换后产生的波形。
关键词：模数、数模、DSP

一．引言
DSP是Digital Signal Processing的缩写，表示数字信号处理器，信息化的基础是数字化，数字化的核心技术之一是数字信号处理，数字信号处理的任务在很大程度上需要由DSP器件来完成，DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。
　　数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

二．实验原理
1．TMS320F2812A芯片自带模数转换模块特性
- 12位模数转换模块ADC，快速转换时间运行在25mhz，ADC时钟或12.5MSPS。
-16个模拟输入通道（AIN0—AIN15）。
-内置双采样-保持器
-采样幅度：0-3v，切记输入ad的信号不要超过这个范围，否则会烧坏2812芯片的。
2．模数模块介绍
ADC模块有16个通道，可配置为两个独立的8通道模块以方便为事件管理器A和B服务。两个独立的8通道模块可以级连组成16通道模块。虽然有多个输入通道和两个序列器，但在ADC内部只有一个转换器，同一时刻只有1路ad进行转换数据。
3．模数转换的程序控制
模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。一般采用中断方式启动转换或保存结果，这样在CPU忙于其他工作时可以少占用处理时间。设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配，根据实际需要选择适当的触发转换的手段，也要能及时地保存结果。
硬件框图如下所示

三． 软件流程图
开始

初始化CPU时钟，AD采样时钟

启动AD0和AD1通道采集

中断中对AD0和AD1
通道采集数据依次存入
缓冲区Voltage1 Voltage1

四．实验步骤
1.连接实验设备。
2.准备信号源进行AD输入。
①取出2根实验箱附带的信号线(如右图，两端均为单声道语音插头)。
②用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出A端口和“A/D输入”模块的“ADCIN0”插座注意插头要插牢、到底。这样，信号源波形输出A的输出波形即可送到ICETEK-VC5416-AR板的AD输入通道0。
③用1根信号线连接实验箱左侧信号源的波形输出B端口和“A/D输入”模块的“ADCIN1”插座注意插头要插牢、到底。这样，信号源波形输出B的输出波形即可送到ICETEK-VC5416-AR板的AD输入通道1。
④设置波形输出A：
-向内侧按波形频率选择旋钮，直到标有正弦波的指示灯点亮。
-上下调节波形频率选择旋钮，直到标有1K-10KHz的指示灯点亮。
-调节幅值调整旋钮，将波形输出A的幅值调到最大。
⑤设置波形输出B：
-向内侧按波形频率选择旋钮，直到标有正弦波的指示灯点亮。
-上下调节波形频率选择旋钮，直到标有100-1KHz的指示灯点亮。
-调节幅值调整旋钮，将波形输出B的幅值调到最大。
3．设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行
4．启动Code Composer Studio 2.21
选择菜单Debug→Reset CPU。
5．打开工程文件
在项目浏览器中，双击ADC.c，打开ADC.c文件，浏览该文件的内容，
6．编译、下载程序。
7．打开观察窗口
-打开源程序ADC.c，在有注释“软件断点1”的行上加软件断点。
-选择菜单View->Graph->Time/Frequency…进行如下设置：
8．运行程序，观察结果。
-按“F5”键运行到断点，观察AD转换产生的波形。
-按“F12”键连续运行，并调整信号源可调部分，观察实时AD采样波形随之变化。
8．退出CCS

五．实验程序

#include "DSP281x_Device.h" // DSP281x头文件
#include "DSP281x_Examples.h"
interrupt void adc_isr(void);
Uint16 LoopCount;
Uint16 ConversionCount;
Uint16 Voltage1[1024];
Uint16 Voltage2[1024];
main()
{InitSysCtrl();//初始化cpu
DINT;//关中断
InitPieCtrl();//初始化pie寄存器
IER = 0x0000;//禁止所有的中断
IFR = 0x0000;
InitPieVectTable();//初始化pie中断向量表
EALLOW; // 想改变受保护寄存器值
PieVectTable.ADCINT = &adc_isr;
EDIS; // This is needed to disable write to EALLOW protected registers
AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET = 1; //重启ADC
asm(" RPT #10 || NOP"); // 等待12个周期
AdcRegs.ADCTRL3.all = 0x00C8; AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN = 0x3; // 电源带隙参考电路 AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN = 1; //使其余ADC电路启动 PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx6 = 1;
IER |= M_INT1; // 使能CPU中断 1
EINT; // 使能全局中断 INTM
ERTM; // 使能全局实时中断 DBGM
LoopCount = 0;
ConversionCount = 0;
AdcRegs.ADCMAXCONV.all = 0x0001; // 设置SEQ电路
AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00 = 0x0; // 使ADCINA3 作为 SEQ1 conv.
AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV01 = 0x1; // 使ADCINA2 作为 SEQ1 conv.
AdcRegs.ADCTRL2.bit.EVA_SOC_SEQ1 = 1; // 使能 EVASOC 启动SEQ1
AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_ENA_SEQ1 = 1; // 使能SEQ1 中断
EvaRegs.T1CMPR = 0x0080; // 设置 T1 比较值
EvaRegs.T1PR = 0x10; // 设置周期寄存器 EvaRegs.GPTCONA.bit.T1TOADC = 1; // 使能 EVASOC在EVA事件管理器
EvaRegs.T1CON.all = 0x1042; //使能定时器
// Wait for ADC interrupt
while(1)
{
LoopCount++;
}
}
interrupt void adc_isr(void)
{
Voltage1[ConversionCount] = AdcRegs.ADCRESULT0 >>4;
Voltage2[ConversionCount] = AdcRegs.ADCRESULT1 >>4;
if(ConversionCount == 1023)
{ConversionCount = 0;//breakpoint
}
else ConversionCount++;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1; //重置SEQ1
AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1; // 清除 INT SEQ1位
PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; return;
}

六． 实验总结及展望
本次实验收益颇丰，学到很多DSP的相关知识如怎样用C语言进行寄存器的位操作，学到了F2812中主要组成部分及其相关知识，并通过实践更好的理解了相关部位的功能，如外设中AD转换模块。还学习了CCS的配置与操作。