数字信号处理EXPIV型教学实验系统 ９１

实验十一 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C54x DSP芯片产生正弦信号的基本方法和步骤； 二、

实验设备

计算机，CCS 2.0版软件，DSP仿真器，实验箱，示波器。 三、

基础理论

数字波形信号发生器是利用微处理器芯片，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波发生器。

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，取其前5项进行近似得： sin??x?x3x5x7x9x2x2x2x2????x(1?(1?(1?(1?)))) 3!5!7!9!2?34?56?78?9x2x4x6x8x2x2x2x2cos??1?????1?(1?(1?(1?))))

2!4!6!8!23?45?67?8其中，x为?的弧度值。

本实验用泰勒级数展开法产生一正弦波，并通过D/A转换输出。 四、

实验步骤和内容

1． 开关K9拨到右边，即仿真器选择连接右边的CPU：CPU2； 2． 运行CCS软件，加载示范程序；

3． 按F5运行程序，用示波器检测“D/A转换单元”的的2号孔接口“输出1”输出

一个正弦波； 4． 填写实验报告。 5． 样例程序实验操作说明

启动CCS 2.0，并打开“exp11_cpu2\\exp11.pjt”工程文件；

开关K9拨到右边，即仿真器选择连接右边的CPU：CPU2；启动CCS 2.0，用

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Project/Open打开exp11_cpu1\\exp11目录下“exp11.pjt”；双击“exp11.pjt”及“Source”可查看各源程序；

加载“exp11.out”后；在“exp12.c”程序中，“j=0”处设置断点；

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1024，32位浮点型数值；

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调整图形观察窗口，观察产生波形；

单击“Run”继续运行程序，用示波器检测“D/A转换单元”的的2号孔接口“输出1”输出一个正弦波；

单击“Halt”暂停程序运行，示波器上正弦波消失；

在“exp12.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，产生正弦波信号频率f的计算公式为： f?fDA N 尝试修改“exp12.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“exp12.pjt”工程文件；关闭所有窗口，本实验完毕。 六、实验说明

本实验样例程序中，采用泰勒级数展开法，计算-?~?的sin值，来构造正弦波信号，计算点数为1024点；然后，经过取整处理后，经AD7303 D/A变换后输出。

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实验十二 数字图象处理实验

一、 实验目的

1． 了解数字图象处理的基本原理； 2． 学习灰度图象二值化处理技术。 3． 学习灰度图象反色处理技术； 4． 学习LCD显示图形的方法 二、 实验设备

计算机，CCS 2.0 版软件，DSP仿真器，实验箱。 三、 实验步骤

样例程序实验操作说明 A．实验前准备

正确完成计算机、DSP仿真器和实验箱的连接后，系统上电。 跳线J65跳到下面2、3短接。 拨码开关SW2按下面的设置; SW2 1 ON 2 ON 3 ON 4 ON 备 注 码位 LCD工作模式控制，串口模式 B．实验

1．开关K9拨到右边，即仿真器选择连接右边的CPU：CPU2；启动CCS 2.0，用Project/Open打开“exp12_cpu2”目录下“exp12.pjt”工程文件；双击该工程文件可查看各源程序；并加载“exp12_cpu2\\debug\\exp12.out”；在主程序lcd.c中，在两个“i = 0”处设置断点；单击“Run”，程序运行到第一个断点处停止；

如下图所示；