DSP实验报告
实验三加减法和乘法运算一．实验目的
掌握加减法和乘法运算指令。
二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD实验箱、5402EVM 板。
三．实验内容
编写程序，分别实现计算z=x+y-w,y=mx+b、y=x1×a2+x2×a2,
∑i
i i
x
a
y
4
1
=
=
四．实验步骤
1．用仿真机将计算机与ZY13DSP12BD 实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电源，然后运行CCS 软件。
2．新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为example4，并将项目保存在自己定义的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为CCS 软件不能识别以中文命名的文件夹。
3．新建一个源文件：点击File－New－Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(example4)，保存类型选择*.ASM（如果源文件是C 语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM 为保存类型），我们在这里将保存名字命名为example4.asm 。
4．在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击example4.pjt，在弹出的菜单中选择Add Files，然后将刚才建立的example4.asm 文件添加到该项目中去.
5．编写源程序：在工程管理器中双击example4.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中输入如下内容：
计算z=x+y-w
.title "example4.asm"
.mmregs
STACK .usect "STACK",10H ;堆栈的设置
.bss x,1 ;为变量分配4个字的存储空间
.bss y,1
.bss w,1
.bss z,1
.def start
.data
table .word 10,26,23 ;x,y,w
.text
start: STM #0,SWWSR ;插入0个等待状态
STM #STACK+10H,SP ;设置堆栈指针
STM #x,AR1 ; AR1指向x
RPT #2
MVPD table,*AR1+ ;把程序存储器中的数据移动到数据存储器
CALL SUMB
end: B end
SUMB: LD *(x),A
ADD *(y),A
SUB *(w),A
STL A,*(z)
RET
.end
6．编写链接配置文件：
/*example2.cmd */
vectors.obj /*中断向量的目标文件*/
example2.obj /*产生目标文件*/
-o example2.out /*产生可执行下载文件，文件名可以根
据不同项目而定*/
-m example2.map /*产生存储器映射文件，文件名可以
根据不同项目而定*/
-estart /*程序入口*/
MEMORY
{
PAGE 0: /*定义程序存贮区*/
EPROM:org=0090H len=0F70H /*定义EPROM区，起始地址0090H，
长度0F70H*/
VECS: org=0080H len=0010H /*定义VECS区，起始地址0080H，长
度0010H*/
PAGE 1: /*定义数据存贮区*/
SPRAM:org=1000H len=1000H /*定义SPRAM区，起始地址1000H，长
度1000H*/
DARAM:org=2000H len=2000H /*定义DARAM区，起始地址2000H，
长度2000H*/
}
SECTIONS
{
.text :>EPROM PAGE 0 /*将.text段映射到PAGE0的EPROM区*/ .data :>EPROM PAGE 0 /*将.text段映射到PAGE0的EPROM*/ .bss :>SPRAM PAGE 1 /*将.text段映射到PAGE1的SPRAM区*/ STACK :>DARAM PAGE 1 /*将.text段映射到PAGE1的DARAM区*/ .vectors :>VECS PAGE 0 /*将中断向量表定位到PAGE0的VECS*/ }
7．编写中断向量表文件
/* vectors.asm */
.title "vectors.asm" /*中断向量表的文件名*/
.ref start /*引用外部定义的标号*/
.sect ".vectors" /*定义初始化的段名*/
B start /*引用start*/
.end
8．对项目进行编译和链接：
把example4.asm 、vectors.asm 、example4.cmd 依次添加到项目后，点击Project －Compile File ，在项目编译成功之后点击Project －Build 选项对该项目进行链接，生成*.out 文件。
9．装载可执行文件：要让程序代码在DSP 内部运行必需将生成的*.OUT 文件装载到DSP 内部，装载方法是点击：File －Load Programe 再选择生成的example4.out 文件就可以将程序装载到DSP 的内部存储器中。
10．运行程序并查看结果：
a ）首先打开欲查看的数据空间：点击
View －Memory ，弹出“Memory Window Options ” 对话框，把欲查看的地址改为0x1000，如下图所示。
b)点击OK 按钮，然后点击Debug －Run 让程序在DSP 内部运行，最后点击Debug －Halt ，再观察“Memory ”对话框，结果如下：
11．建立其它项目工程文件
建立项目工程文件example5，使之实现计算y=mx+b ；建立项目工程文件
example6，使之实现计算y=x1×a2+x2×a2；建立项目工程文件example8，使之实现计算∑i i i
x a y 41==。
example5的结果example6结果
e xample8的结果
实验九除法运算
一．实验目的
掌握除法运算的实现方法。
二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD实验箱、5402EVM板。
三．实验原理
在’C54x中没有除法器硬件，也就没有专门的除法指令。但是，可以利用一条条减法指令（SUMC指令）加上重复指令“RPT #15”就可以实现两个无符号数的除法运算。
四．实验内容
分别编写程序，实现计算0.4÷(-0.8)和16384÷512的值。
五．实验步骤
1．用仿真机将计算机与ZY13DSP12BD实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电源，然后运行CCS软件。
2．新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为zhao9f，并将项目保存在自己定义的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为CCS软件不能识别以中文命名的文件夹。
3．新建一个源文件：点击File－New－Source File可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(zhao9f)，保存类型选择*.ASM（如果源文件是C语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM为保存类型），我们在这里将保存名字命名为zhao9f.asm 。
4．在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击zhao9f.pjt，在弹出的菜单中选择Add Files，然后将刚才建立的zhao9f.asm文件添加到该项目中去。
5．编写源程序：在工程管理器中双击zhao9f.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中编写程序计算0.4÷(-0.8)的值。
6．编写链接配置文件：参照实验三，将example4.cmd中的example4.obj改为zhao9f.obj，-o example4.out改为-o zhao9f.out，-m example4.map改为-mzhao9f.map。
7．编写中断向量表文件
8．对项目进行编译和链接：把zhao9f.asm、vectors.asm、zhao9f.cmd依次添加到项目后，点击Project－Compile File，在项目编译成功之后点击Project－Build选项对该项目进行链接，生成*.out文件.
9．装载可执行文件：要让程序代码在DSP内部运行必需将生成的*.OUT文件装载到DSP内部，装载方法是点击：File－Load Programe再选择生成的
zhao9f.out文件就可以将程序装载到DSP的内部存储器中。
10．运行程序并查看结果：
（1）首先打开欲查看的数据空间：点击View－Memory，弹出“Memory Window Options”对话框，把欲查看的地址改为0x1000，如下图所示。
（2）点击OK按钮，然后点击Debug－Run让程序在DSP内部运行，最后点击Debug－Halt，再观察“Memory ”对话框，结果如下：
11．上述程序是商为小数的除法，下面编写商为整数的除法：
（1）建立项目工程文件zhao9g，编写源程序zhao9g.asm，计算16384÷512的值
（2）编写链接配置文件：参照实验三，将example4.cmd中的example4.obj 改为zhao9f.obj，-o example4.out改为-o zhao9f.out，-m example4.map改为-m zhao9f.map。
（3）编写中断向量表文件
（4）把各文件添加到项目中并对项目进行编译和链接并下载到DSP内部，具体方法请参照前面的步骤。
（5）运行程序并查看结果：首先打开欲查看的数据空间：点击View－Memory，弹出“Memory Window Options” 对话框，把欲查看的地址改为
0x1000，如下图所示。运行程序后，结果如下：
实验十四IIR滤波器的DSP实现方法一．实验目的
掌握IIR滤波器的设计方法。
二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD实验箱、5402EVM板。
三．实验原理
用双操作数指令实现二阶IIR滤波器；
反馈通道:x0=w(n)=x(n)+A1*x1+A2*x2；
前向通道:y(n)=B0*x0+B1*x1+B2*x2 。
四．实验内容
将DSP处理后的信号波形在CCS中显示出来。
五．实验步骤
1．用仿真机将计算机与ZY13DSP12BD实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电源，然后运行CCS软件。
2．新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为IIR2，并将项目保存在自己定义的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为CCS软件不能识别以中文命名的文件夹。
3．新建一个源文件：点击File－New－Source File可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(IIR2)，保存类型选择*.ASM（如果源文件是C语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM为保存类型），我们在这里将保存名字命名为IIR2.asm 。
4．在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击IIR2.pjt，在弹出的菜单中选择Add Files，然后将刚才建立的
IIR2.asm文件添加到该项目中去。
5．编写源程序：
在工程管理器中双击IIR2.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中编写asm程序。
6．编写链接配置文件。
7．编写中断向量表文件
8．建立文件in.txt，out.txt，即建立方波输入文件，和滤波后输出的文件。in.txt文件内容为：输入30个数字“16384”（相当于0.5，若是改为32767，则有可能出现溢出现象），30个数字“0”，每行只输入一个数字。out.txt文件为空内容，用来存放输出结果。
9．对项目进行编译和链接：把IIR2.asm、IIR2.cmd、vectors.asm依次添加到项目后，点击Project－Compile File，在项目编译成功之后点击Project－Build 选项对该项目进行链接，生成*.out文件。
10．装载可执行文件：要让程序代码在DSP内部运行必需将生成的*.OUT文件装载到DSP内部，装载方法是点击：File－Load Programe再选择生成的IIR2.out 文件就可以将程序装载到DSP的内部存储器中。
11．关联输入输出文件：打开IIR2.asm文件，把光标移到“MVDD *AR5,*AR3”
这一行，然后点击Porject Toolbar上的探针按钮；把光标移到“MVDD
*AR3,*AR2”这一行，同样的点击，然后再设置断点，即点击按扭。
此步设置文件关联。点击File——File I/O，在弹出的对话框中点击Add File，把in.txt添加进来，在Address栏中输入0x2003,Lenth输入0x0001（代表文件的输入地址即indata在内存中的输入地址）,选中”Wrap Around”（表示输入文件中的数据是循环向DSP内存中的输入地址），下面是设置好的界面：
点击“Add Probe Point”按钮，在弹出的对话框:
在上图中点击一下“IIR2.asm line 45-->No Concection”然后在Connect下拉菜单中选择……in.txt文件（……代表路径），最后点击Replace按扭，点击确定，如下图所示。这样就把in.txt文件与第一个探针相关联了，以后程序运行到此探针处就会从in.txt文件中读取数据。
同理在上述窗口中点击File Output，点击Add File，把out.txt添加进来，在Address栏中输入0x2004，在Length栏中输入0x0001，其它按默认设置，下图是设置的结果：
完成上述步骤后，点击Add Probe Point，在弹出的窗口中点击IIR2.asm line 58-->No Connection，在Connect下拉菜单中选择out.txt文件，最后点击Replace，下图是设置好的窗口：
点击“确定”，然后再点击“确定”，此时即已完成文件关联设置操作。
12．其它设置：
点击View——Graph——Time/Frequence，出现“Graph Property Dialog”，按下图所示设置，点击OK。同时显示输入的波形和输出的波形。
13．在输入端加入高斯白噪声之后，波形显示如下图：
实验十九 IIR滤波器的DSP实现方法
（C语言版）
一．实验目的
1．熟悉设计IIR数字滤波器的原理与方法。
2．掌握数字滤波器的计算机仿真方法。
3．通过观察对实际信号的滤波作用，获得对数字滤波器的感性认识。二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD 实验箱、示波器、5402EVM 板。
三．实验原理
IIR 与FIR 数字滤波器的比较：
(1)在相同技术指标下，IIR 滤波器由于存在着输出对输入的反馈，因而可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求。
(2)FIR 滤波器可得到严格的线性相位，而IIR 滤波器选择性愈好，相位的非线性愈严重。
(3)FIR 滤波器主要采用非递归结构，因而从理论上以及从实际的有限精度的运算中，都是稳定的。IIR 滤波器必须采用递归结构，极点必须在z 平面单位圆内，才能稳定，这种结构，运算中的四舍五入处理，有时会引起寄生振荡。四．实验内容及实验步骤
1．打开电源APW1 和APW2。用示波器观察信号源的S1。调节S1 幅度调节（RW8）和频率调节（RW2）使得S1 输出的信号频率为 1.5KHz，幅度为1V 左右。同理调节信号S2 的使得输出的频率为15KHz，幅度为1V 左右。
AD 的输入信号ADIN 的偏移量为 1.2V，信号幅度的最大值小于 2.5V（5510A 的输入信号的幅值小于4V），信号幅度的最小值大于0V。
5．观察低通滤波器的效果。设置断点，点击“Animate”按钮，如下图所示。
图19-1 断点设置
6．点击View－>Graph－>Time/Frquence 打开图形属性对话框，如下设置。采用双综观察 2 路信号输入变量xin 和IIR 滤波后的输出变量y。观察点数
为128 点。
7．点击“OK”后，可以得到如下波形。
8．改变图形显示方式可以观看到频域的滤波效果。
图19-4滤波前的频域
图19-1 滤波后的图形
六．实验收获
通过此实验了解了IIR滤波器的设计原理，实践了DSP的C语言编程，从
实际的信号滤波结果看到了IIR滤波器的滤波效果，并有了些感性的认识。
实验十五 FIR 滤波器的DSP 实现方法
一．实验目的
掌握FIR 滤波器的设计方法。
二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD 实验箱、5402EVM 板。
三．实验原理
FIR 滤波器是有限长单位脉冲响应数字滤波器，其系统函数一般为：
1
0()()N n n H z h n z --==∑
其实现方法与前面介绍的IIR 滤波器结构的实现方法类似。
四．实验内容
将采集到的信号经过DSP 处理，将FIR 处理后的波形在CCS 中显示出来。
五．实验步骤
1．用仿真机将计算机与 ZY13DSP12BD 实验箱连接好，并依次打开实验 箱电源、仿真机电源，然后运行 CCS 软件。
2．新建一个项目：点击 Project －New ，将项目命名为 fir1，并将项目保存在自己定义的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为 CCS 软件不能识别以中文命名的文件夹。
3．新建一个源文件：点击 File －New －Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(fir1)，保存类型选择*.ASM （如果源文件是C 语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM 为保存类型），我们在这里将保存名字命名为 fir1.asm 。
4．在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用 CCS 编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击 fir1.pjt ，在弹出的菜单中选择 Add Files ，然后将刚才建立的 fir1.asm 文件添加到该项目中去。
5．编写源程序、链接配置文件和中断向量表文件。
6．对项目进行编译和链接：把fir1.asm 、fir1.cmd 、sintable2.asm 依次添加到项目后，点击 Project －CompileFile ，在项目编译成功之后点击 Project －Build 选项对该项目进行链接，生成*.out 文件。
7．装载可执行文件：要让程序代码在 DSP 内部运行必需将生成的*.OUT 文件装载到 DSP 内部，装载方法是点击：File －Load Programe 再选择生成的 fir1.out 文件就可以将程序装载到 DSP 的内部存储器中。
8．运行程序并查看结果：由于单位脉冲响应的输出结果（afterfir 段）分配在空间 0x2015 处，所以：
a)点击 View ——Graph ——Time/Frequence ，出现“Graph Property
Dialog”，按下图所示设置，然后点击 OK ，即会出现一个图形窗口。
图15-1 图形窗口设置
b)打开文件fir1.asm，在其倒数第二行处设置断点（即MVDK *AR5+,@XN 处）。
图15-2 FIR滤波器的单位脉冲响应运行结果
c)按F12 运行程序（注意不要直接运行程序）。此时即可看到如图15-2所示的结果，且图形不断闪烁（在更新）。
六．实验收获
通过本实验，自己查阅学习和掌握了FIR滤波器的设计方法，熟悉了CSS 开发环境，通过FIR滤波器的作用，我们可以清楚的观察到自己输入的单位脉冲响应的输出结果，对FIR滤波器有着一种直观的理解。
实验二十 FIR 滤波器的DSP 实现方法
（C 语言版）
一．实验目的
1．掌握用窗口函数法设计FIR 数字滤波器的原理和方法。
2．熟悉线性相位FIR 数字滤波器特性。
3．了解各种窗口函数对滤波特性的影响。
二．实验设备
计算机、ZY13DSP12BD 实验箱，示波器、5402EVM 板。
三．实验原理
1．有限冲击响应数字滤波器的基础理论。
FIR 数字滤波器是一种非递归系统，其冲击响应h(n)是有限长序 列，其差分方程表达式为：
1
0()()()N i y n h i x n i -==-∑
N 为FIR 滤波器的阶数。
在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器，FIR 滤 波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位 特性。为了使滤波器满足线性相位条件，要求其单位脉冲响应h(n)为实 序列，且满足偶对称或奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)或h(n)=-h(N-1-n)。 这样，当N 为偶数时，偶对称线性相位FIR 滤波器的差分方程表达式 为：
/21
()()(()(1))N i y n h i x n i x N n i -==-+---∑
有上可见，FIR 滤波器不断地对输入样本x(n)延时后，再做乘法 累加算法，将滤波器结果y(n)输出，因此，FIR 实际上是一种乘法累加 运算。而对于线性相位FIR 而言，利用线性相位FIR 滤波器系数的对称 性，可以采用结构精简的FIR 结构将乘法器数目减半。
2．加窗法设计FIR 滤波器步骤：
a) 给出希望设计的滤波器的频率响应函数()jw d H e ；
b) 根据允许的过渡带宽度及阻带宽度衰减，初步选定窗口函数和N 值； c) 计算以下积分，求出()d h n ；
1()()2jw jwn d d h n H e e dw πππ-=?
d) 将()d h n 与窗口函数相乘得FIR 数字滤波器的冲击响应h(n)；
()()()d h n h n w n =?
e) 计算FIR 数字滤波器的频率响应，并验证是否达到所要求的指标；
四．实验内容与步骤
1．打开电源APW1和APW2。用示波器观察信号源的S1。调节S1幅度调节（RW8）和频率调节（RW2）使得S1输出的信号频率为1.5KHz，幅度为1V 左右。同理调节信号S2的使得输出的频率为15KHz，幅度为1V左右。
AD的输入信号ADIN的偏移量为1.2V，信号幅度的最大值小于2.5V（5510A 的输入信号的幅值小于4V），信号幅度的最小值大于0V。
5．观察低通滤波器的效果。设置断点，再点击“Animate”按钮，如下图所示。
图20-1 设置断点
6．点击View－>Graph－>Time/Frquence打开图形属性对话框，如下设置。采用双综观察2路信号输入变量xin和FFT滤波后的输出变量data2_imag。观察点数为64点。