課程設計(論文)任務書 信息工程 學 院 通信工程 專 業(yè) 08 3 班 一、課程設計(論文)題目 基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 二、課程設計(論文)工作自 2011 年 6月 27 日起至 2011 年 7月 1 日止。 三、課程設計(論文) 地點: 圖書館 、通信實驗室（4-403、4-404） 。 四、課程設計(論文)內(nèi)容要求： 1本課程設計的目的 （1）使學生掌握 DSP/BIOS組件的基本工作原理； （2）培養(yǎng)學生基本掌握 DSP程序設計的基本思路和方法； （3）使學生掌握 DSP系統(tǒng)硬件調試； （4）能提高和挖掘學生對所學習知識的實際應用能力及創(chuàng)新能力； （5）提高學生的科技論文寫作能力。 2課程設計的任務及要求 1）基本要求： （1）學習 DSP/BIOS組件的基本工作原理； （2）熟悉 DSP編程軟件，熟練掌握 DSP/BIOS組件設置； （3）掌握一個完整的 DSP/BIOS組件實現(xiàn)語音通信的設計； （4）提出系統(tǒng)軟件的設計方案； （5）對所設計軟件進行硬件調試即在 DSP系統(tǒng)實驗箱實現(xiàn) DSP/BIOS組件的語 音通信； 2）創(chuàng)新要求： 在基本要求達到后，可進行創(chuàng)新設計，如在一個程序中實現(xiàn) DSP/BIOS組件的中 斷法實現(xiàn)等。 3）課程設計論文編寫要求 （1）要按照書稿的規(guī)格打印謄寫畢業(yè)論文 （2）論文包括目錄、緒論、正文、小結、參考文獻、謝辭、附錄等 （3）畢業(yè)論文裝訂按學校的統(tǒng)一要求完成 4）答辯與評分標準： （1）完成原理分析：10 分； （2）完成設計過程：40 分； （3）完成調試：40 分； （4）回答問題：10 分； 5）參考文獻： （1） 胡輝 編著. DSP 應用技術 教育科學出版社 （2） 鄒彥 編著 .DSP 原理及應用 電子工藝出版社 （3） 張雄偉等編著 . DSP 集成開發(fā)與應用 電子工業(yè)出版社 （4） http:/ （5） http:/ 6）課程設計進度安排： 內(nèi)容 天數(shù) 地點 構思及收集資料 1圖書館 編寫程序與硬件調試 2實驗室 撰寫論文 2圖書館、實驗室 學生簽名： 2011 年 月 日 課程設計(論文)評審意見 （1）完成原理分析 （10 分）：優(yōu)（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（ ） ； （2）程序設計分析（40 分）：優(yōu)（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（ ） ； （3）完成調試分析（40 分）：優(yōu)（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（ ） ； （4）回答問題 （10 分）：優(yōu)（） 、良（） 、中（） 、一般（） 、差（ ） ； （5）格式規(guī)范性及考勤是否降等級：是（） 、否（） 評閱人： 職稱： 教授 2011 年 月 日 目 錄 緒論 .1 第一章 DSP/BIOS 的介紹 .2 1.1 DSP/BIOS 的系統(tǒng)介紹 .2 1.2 DSP/BIOS 組件結構 .3 1.3 DSP/BIOS 實現(xiàn)語音通信 .5 第二章 系統(tǒng)總體設計 .6 2.1 芯片介紹 .6 2.2 系統(tǒng)設計 .10 第三章 系統(tǒng)程序設計 .12 3.1 系統(tǒng)程序設計流程圖 .12 3.2 系統(tǒng)程序設計 .13 3.3 軟件程序流程圖 .14 第四章 系統(tǒng)調試 .15 4.1 CCS 設置 .15 4.2 調試遇到的問題及問題分析 .18 結束語 .19 參考文獻 .20 致 謝 .20 附錄：源程序 .21 華東交通大學課程設計 1 緒 論 TI 公 司 的 DSP 開 發(fā) 軟 件 包 括 集 成 開 發(fā) 系 統(tǒng) (CCS), 實 時 操 作 系 統(tǒng) (DSP/BIOS),第 三 方 算 法 庫 標 準 (eXpressDSP)。 DSP/BIOS 是 一 個 用 戶 可 剪 裁 的 實 時 操 作 系 統(tǒng) ， 主 要 由 三 部 分 組 成 ： 多 線 程 實 時 內(nèi) 核 ； 實 時 分 析 工 具 ； 芯 片 支 持 庫 。 利 用 實 時 操 作 系 統(tǒng) 開 發(fā) 程 序 ， 可 以 方 便 快 速 的 開 發(fā) 復 雜 的 DSP 程 序 。 操 作 系 統(tǒng) 維 護 調 度 多 線 程 的 運 行 ， 只 需 將 定 制 的 數(shù) 字 信 號 算 法 作 為 一 個 線 程 嵌 入 系 統(tǒng) 即 可 ； 芯 片 支 持 庫 幫 助 管 理 外 設 資 源 ， 復 雜 的 外 設 寄 存 器 初 始 化 可 以 利 用 直 接 圖 形 工 具 配 置 ； 實 時 分 析 工 具 可 以 幫 助 分 析 算 法 實 時 運 行 情 況 。 DSP/BIOS 以 模 塊 化 方 式 提 供 給 用 戶 對 線 程 、 中 斷 、 定 時 器 、 內(nèi) 存 資 源 、 所 有 外 設 資 源 的 管 理 能 力 都 可 以 根 據(jù) 需 要 剪 裁 。 實 際 應 用 中 需 要 的 定 制 算 法 作 為 一 個 線 程 插 入 DSP/BIOS 的 調 度 隊 列 ， 由 DSP/BIOS 進 行 調 度 。 在本次課設中，主要就是應用一個完整的 DSP/BIOS組件實現(xiàn)語音通 信的設計，在這個設計過程中還要用到芯片 AD50，因此在報告中主要分以 下幾個模塊來分析： (1)詳細介紹 DSP/BIOS組件的工作原理及其配置過程； (2) 系統(tǒng)的總體設計，包括 AD50芯片的結構和工作原理，以及 PCB 制圖，DSP/BIOS 和 AD50的連接等； (3) 系統(tǒng)的程序設計，基于 DSP/BIOS 語音通信的程序設計過程； (4) 硬件調試結果，及遇到的問題和問題分析。 在整個課程設計過程中我主要負責硬件的調試過程，同時還參與了總體方 案的設計過程。 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 2 第一章 DSP/BIOS 的介紹 1.1 DSP/BIOS 的系統(tǒng)介紹 DSP/BIOS 是一個簡易的嵌入式操作系統(tǒng)，主要是為需要實時調度， 同步以及主機目標系統(tǒng)通訊和實時監(jiān)測的應用而設計的。DSP/BIOS 集 成于 CCS 中，不需要額外的費用，但不提供源碼，它是 TI 公司倡導的 eXpressDSP 技術的重要組成部分。 DSP/BIOS組件由以下 3部分組成： 1. DSP/BIOS實時多任務內(nèi)核與 API函數(shù) 使用 DSP/BIOS開發(fā)程序主要就是通過調用 DSP/BIOS實時庫中的 API（應用程序接口）函數(shù)來實現(xiàn)的。所有 API都提供 C語言程序調用接 口，只要遵從 C語言的調用約定，匯編代碼也可以調用 DSP/BIOS API。DSP/BIOS API被分為多個模塊，根據(jù)應用程序模塊的配置和使用情 況的不同，DSP/BIOS API函數(shù)代碼長度從 500字到 6500字不等。CCS FOR C6000 V2。2 提供的 DSP/BIOS主要的 API模塊包括以下幾種：CLK 模塊、 HST模塊、HWI 模塊、IDL 模塊、LOG 模塊、MEM 模塊、PIP 模塊、PRD 模塊、 RTDX模塊、STS 模塊、SWI 模塊、DEC 模塊、SIO 模塊、MBX 模塊、QUE 模 塊與 SEM模塊。 2. DSP/BIOS配置工具 基于 DSP/BIOS的程序都需要一個 DSP/BIOS的配置文件，其擴展名為. CDB。DSP/BIOS 配置工具有一個類似 Windows資源管理器的界面，它主要 有兩個功能：在運行時設置 DSP/BIOS庫使用的一系列參數(shù); 靜態(tài)創(chuàng)建被 DSP應用程序調用的 DSP/BIOS API函數(shù)所使用的運行對象，這些對象包括 軟件中斷、任務、周期函數(shù)及事件日志等。 3. DSP/BIOS實時分析工具 DSP/BIOS分析工具可以輔助 CCS環(huán)境實現(xiàn)程序的實時調試，以可視化的 方式觀察程序的性能，并且不影響應用程序的運行。通過 CCS下的 DSP/BIOS工具控制面板可以選擇多個實時分析工具，包括 CPU負荷圖、程 華東交通大學課程設計 3 序模塊執(zhí)行狀態(tài)圖、主機通道控制、信息顯示窗口、狀態(tài)統(tǒng)計窗口等。與 傳統(tǒng)的調試方法不同的是，程序的實時分析要求在目標處理器上運行監(jiān)測 代碼，使 DSP/BIOS的 API和對象可以自動監(jiān)測目標處理器，實時采集信 息并通過 CCS分析工具上傳到主機。實時分析包括：程序跟蹤、性能監(jiān)測 和文件服務等。 1.2 DSP/BIOS 組件結構 DSP/BIOS 的組件結構如圖 1.2 所示 圖 1.2 DSP/BIOS組件管理器 DSP/BIOS主要包括以下組件： 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 4 1、System(系統(tǒng)配置)：對一些關鍵寄存器的設置，定義目標文件的使用 以及系統(tǒng)設置； (1)Global Settings 主要的設計屬性有： Target Board Name:目標板的名稱，往往根據(jù)所用 DSP的類型自動命名。 DSP Type:DSP芯片家族的類型，如 C54x. Chip Support Library(CSL):指定具體 DSP芯片的類型，如 C5402. PMST(6-0):PMST映射寄存器的低七位 MP/MC,OVLY,AVIS,DROM,CLKOFF,SMUL和 SST. SWWSR:軟件等待狀態(tài)寄存器的值，它控制軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器。 BIOS_init初始化時，SWWER,BSCR 和 CLKMD寄存器將被初始化，之后才調 用 main函數(shù). BSCR:直譯為塊開關控制寄存器的值。這個寄存器的功能在于防止訪問不 同存儲區(qū)域切換時在總線上發(fā)生沖突。 (2)MEM(Memory Section Manager) 這是存儲區(qū)段管理器。在這個項目中用戶可以圖形化地分配自己的 DSP/BIOS程序存儲區(qū)段的占用情況，DSP/BIOS 默認的各存儲區(qū)段均已列 出，用戶可以直接通過右鍵單擊后的彈出菜單進行修改。 (3)SYS-System Settings 2、Instrumentation(分析工具)：調試工具有記錄器，可以提供針對實時 操作優(yōu)化的調試信息； 這一欄可以稱為“示波器”欄，包括兩個項目：LOG 和 STS. (1)LOG組件可以建立 LOG模塊，這個模塊可以調用 LOG組件的 API函數(shù)捕 獲實時信息，在 CCStudio給出的 hello程序段就使用了這種方法。 (2)STS組件中建立的對象有一個重要屬性 unit type，通過這個屬性可以 設定在 STS“示波器”中顯示的時間軸的時間單位。在 C6000中更為方便 一些，可以指定時間單位。 3、Scheduling(任務調度)：包含定時器，硬件、軟件中斷等； 4、Synchronization(任務同步)：提供一般操作系統(tǒng)都具有的信號燈、郵 箱、隊列、鎖等四個組件； 華東交通大學課程設計 5 5、Input/Output(輸入輸出)：提供 DSP實時運行時與主機通過仿真口和 CCS交互數(shù)據(jù)的機制； 6、Chip Support Library(芯片支持庫) CSL組件是 DSP/BIOS中的一員，它的主要作用在于為用戶提供 DSP片 上外設的抽象調用方法，針對不同的 DSP芯片幫助配置 DSP 的外設資源。 CSL與 DSP/BIOS一樣，是通過專用的 API函數(shù)使得訪問片上外設更加 方便。這些 API函數(shù)按功能不同分為許多個程序包，依次為：CHIP 程序包， DAT程序包，DMA 程序包，DMA 程序包，EBUS 程序包，GPIO 程序包，HPI 程序包，IRQ 程序包，MCBSP 程序包，PLL 程序包，PWR 程序包，TIMER 程 序包和 WDTM程序包，分別支持和管理 CPU，DMA 數(shù)據(jù)搬移，總線，通用 IO 口線，HPI，片上外設中斷，McBSP 口，PLL,掉電工作模式，計時器等片上 資源。各個程序的 API函數(shù)大部分以相應的程序包名加下劃線開頭，容易 識別和掌握。 在程序中調用 CSL的方法有兩種：一種是通過 DSP/BIOS組件管理器， 另一種是直接調用 CSL庫函數(shù)。后者要求用戶對 CSL的各種庫函數(shù)相當了 解，這種方法生成的可執(zhí)行程序代碼要小得多，而第一種方法，即借用 DSP/BIOS組件管理器，特別是當用戶使用中斷時，使用 DSP/BIOS更為方 便一些。 7 API函數(shù) API函數(shù)是 DSP/BIOS的真正靈魂，它是 DSP/BIOS提供的一種靈活的 用于圖形化編程和實時調試的編程內(nèi)核，以其高度模塊化，面向中斷的編 程方法，節(jié)約了 CPU的占用時間，為用戶進行 DSP應用系統(tǒng)設計帶來了極 大地方便，實現(xiàn) DSP/BIOS的功能是通過調用其相應的 API函數(shù)來完成的。 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 6 1.3 DSP/BIOS 實現(xiàn)語音通信 DSP/BIOS是 CCS提供的一套工具，是一個尺寸可伸縮的實時內(nèi)核，它 是為了那些需要實時線程調度與同步、主機與目標 DSP間通信或者實時監(jiān) 測的應用而設計的。 DSP/BIOS提供了搶占式多線程、硬件抽象、實時分析和配置工具。 DSP/BIOS工作原理 如圖 1.3所示： 音頻信號 音頻信號 A/D/A McBSP1 軟中斷 （SWI ） 串行口 硬中斷 (McBSP1 HWI) DXP DXP 圖 1.3 DSP/BIOS實現(xiàn)語音通信 中斷程序的工作原理 通過 PHONE2采集數(shù)據(jù)，先由 TLC274前級放大和調理經(jīng) AD50轉換通 過同步串行口經(jīng) CPLD選擇 MCBSP1與 5402連接。經(jīng)采集后的數(shù)據(jù)經(jīng) 5402 處理后，同樣經(jīng) MCBSP1傳回 AD50通過 TLC274放大后經(jīng) PHONE1輸出。 華東交通大學課程設計 7 第二章 系統(tǒng)總體設計 2.1 芯片介紹 在本次課設過程中主要用到的芯片有 DSP 芯片 5402 和 AD50，下面就 這兩塊芯片進行介紹： (1)DSP 芯片 5402 圖 2.1(a) 5402 管腳圖 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 8 這里用到 5402，其晶體振蕩器的頻率為 10MHZ,在接受輸入和發(fā)送輸 出的幀同步脈沖為高電平時，并且接收時鐘和發(fā)送時鐘到來，進行數(shù)據(jù)的 接受和發(fā)送，芯片主要是對數(shù)字信號處理的過程，對信號進行采樣，處理 和分析。 (2) TLC320AD50C 圖 2.1(b) AD50管腳圖 TLC320AD50C 集成了 16 位 A/ D、D/ A 轉換器，采樣速率最高可 達 22. 05kb/ s。在 TLC320AD50C 內(nèi)部 DAC 之前有插值濾波器， ADC 之后有抽樣濾波器，接收和發(fā)送可同時進行。TLC320AD50C 主機時鐘信 號來源于外部，通過 MCL K 引腳輸入。幀同步信號從內(nèi)部產(chǎn)生，由 MCL K 導出，其頻率由控制寄存器 4 設定。SCL K 時鐘可以由內(nèi)部產(chǎn)生也可由 華東交通大學課程設計 9 外部輸入，在內(nèi)部產(chǎn)生時，其頻率為幀同步信號頻率的 256 倍。 TLC320AD50C 與外界串行通信可以分為首次通信和二次通信。在首 次通信中，有兩種數(shù)據(jù)傳送模式,16 位傳送模式和 15+1 位傳送模式，可通 過控制寄存器設定。省卻情況下為 15+1 位傳送模式。若采用 15+1 位傳送 模式，其最低位 D0 為非數(shù)據(jù)位，輸入 DAC 數(shù)據(jù)的 D0 位為二次通信請求 位，輸出 ADC 數(shù)據(jù)的 D0 位為 M/ S 腳的狀態(tài)位。 二次通信只有在發(fā)出請求時產(chǎn)生，當首次通信采用 15+1 位模式時， 可以用 D0 進行二次通信請求；當首次通信采用 16 位模式時，則必須由 FC 腳輸入信號來產(chǎn)生二次通信請求。二次通信數(shù)據(jù)格式如圖 2 所示，其 中 D7D0 為控制寄存器數(shù)據(jù)，D12D8 為控制寄存器地址，D13 = 1 為 讀控制寄存器數(shù)據(jù)，D13 =0 對控制寄存器寫數(shù)據(jù)。通過二次通信，可實現(xiàn) TLC320AD50C 初始化和修改 TLC320AD50C 內(nèi)部控制寄存器。 圖 2.1(c)二次通信數(shù)據(jù)格式 (3)DSP 與 AD50 的連接 圖 2.1(d)DSP 與 AD50 的硬件連接 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 10 2.2 系統(tǒng)設計 確定設計實現(xiàn)方案 器件的選擇 原理圖設計 制板與焊接 PCB 設計 硬件調試 圖 2.2 系統(tǒng)設計流程圖 第一步：方案的確定 硬件的實現(xiàn)方案的確定是在考慮系統(tǒng)性能指標、成本、算法需求、體 積和功耗核算等因素的基礎上，選擇系統(tǒng)的最優(yōu)硬件實現(xiàn)方案，包括畫出 硬件系統(tǒng)框圖。 第二步：器件的選擇。 一個 DSP 硬件系統(tǒng)除了 DSP 芯片外，還包括 ADC、DAC、存儲器、 電源、邏輯控制、通信、人機接口、總線等基本部件。 DSP 芯片的選擇：根據(jù)系統(tǒng)對運算量的需求來選擇，此次我們選擇的的是 TMS320VC5402. ADC 和 DAC 的選擇：A/D 轉換器的選擇應根據(jù)采樣頻率、精度等來 選型。D/A 轉換器因根據(jù)信號頻率、精度等來選擇。此次我們選擇的芯片 是 TLC320AD50CDW. 華東交通大學課程設計 11 邏輯控制器件的選擇：系統(tǒng)的邏輯控制通常是用可編程邏輯器件來實 現(xiàn)。首先我們采用 CPLD，芯片型號 ALTERA EPM7128SLC84-15。 通信器件的選擇。通常系統(tǒng)都要求有通信接口。首先要根據(jù)系統(tǒng)對通信速 率的要求來選擇通信方式 第三步：原理圖設計。 第一步和第二步的工作是完成系統(tǒng)的分析，從第三步進入系統(tǒng)的綜合， 在所有的系統(tǒng)綜合工作中，原理圖設計是最關鍵一步，它關系到所設計的 DSP 系統(tǒng)是否正常工作。因此，在原理圖設計階段必須清楚的了解器件的 特性、使用的方法和系統(tǒng)的開發(fā)，必須時可對單元電路進行功能仿真。 原理圖設計包括： 系統(tǒng)結構設計，可分為單 DSP 結構和多 DSP 結構、并行和串行結構、全 DSP 結構和 DSP/MCU 混合結構等； 模擬數(shù)字混合電路設計，主要用來實現(xiàn) DSP 與模擬混合產(chǎn)品的無 縫連接，包括信號的調整、A/D 和 D/A 轉換電路、數(shù)據(jù)緩沖等； 存儲器的設計，是利用 DSP 的擴展接口進行數(shù)據(jù)存儲器、程序存 儲器和 I/O 空間的配置。在設計時要考慮存儲映射地址、存儲器 容量和存儲器速度等； 通信接口的設計； 電源和時鐘電路的設計； 控制電路的設計，包括狀態(tài)控制、同步控制。 第四步：PCB 設計。 PCB 圖的設計要求設計人員既要熟悉系統(tǒng)的工作原理，還要清楚布線 工藝和系統(tǒng)結構設計。 圖 2.2 就是應用 protel 軟件所畫出的 PCB 圖 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 12 圖 2.2 PCB 圖設計 第五步：制板與焊接 這一步主要過程是根據(jù) PCB 圖來制作 PCB 板，然后再將元器件一一 焊在板子。 第六步：硬件調試。 硬件調試的過程就是將制成的板子與仿真器連接一起進行仿真，看調 試結果是否與預期結果一致。 華東交通大學課程設計 13 第三章 系統(tǒng)程序設計 3.1 系統(tǒng)程序設計流程圖 圖 3.1(a)系統(tǒng)程序設計流程圖 圖 3.1(b) DSP/BIOS 配置圖 3.2 系統(tǒng)程序設計 第一步：進入 CCStudio 集成環(huán)境，新建一個工程文件，點擊 Project/New, 進入如下圖所示環(huán)境，把工程命名為 bios_audio 即可。 第二步：進入 DSP/BIOS 組件管理器中進行 DSP 片上資源的設置，并將生 成的配置文件加到工程文件中去。點擊 File/New/DSP/BIOS Configuration 第三步：文件和一個空的主程序文件，需要加入 DSP/BIOS 運行支持庫和 c 語言支持庫。 第四步：編寫主函數(shù)，實現(xiàn)所需要的功能，這一步是在上面框架下完善主 程序文件，將 CPU 初始化，將 CSL 初始化，并使用 CSL 的 API 函數(shù)完成 對串口的讀寫操作，完成后的工程文件如圖所示。 創(chuàng) 建 工 程選 擇 BIOS配 置 模 板配 置 .cdb數(shù) 據(jù) 庫 文 件編 寫 主 程 序 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 14 3.3 軟件程序流程圖 圖 3.3(a) 程序流程圖 圖 3.3(b) 語音通信的實現(xiàn)流程 調 用 CSL_int()完 成 DP初 始 化調 用CSL_cfgInit()完成 MBP初 始 化調 用CSP_star0完成 AD5初 始 化準 備 接 收 數(shù)據(jù) ？接 收 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 YNNY 開 始 語音通信的 DSP/BIOS 實現(xiàn)流程 1） DSP 初始化完成對系 統(tǒng)時鐘和狀態(tài)寄存器等的設置； 2）McBSP 初始化完成對 McBSP 相應寄存器的初始化； 3）調用 API 函數(shù)對 AD50 初始化 4）通過查詢方式，完成對 數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 華東交通大學課程設計 15 第四章 系統(tǒng)調試 4.1 CCS 設置 第一步： 先在桌面上打開 Setup CCS 2 (C5000)進入下圖所示界面，點 擊右邊的“Install a Device Driver” 。 圖 4.1 Setup CCS2(C5000)開始界面 2. 彈出對話框，在 CCS的安裝目錄中找到 drivers找到相應的設備。 圖 4.2(a) Select Device Driver File 對話框 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 16 圖 4.2(b) Device Driver 屬性設置 3.點擊“OK”按鈕，會發(fā)現(xiàn)在中的框中多了“tixds54X”這個設備，然后 點擊“Add To System” 出現(xiàn)“Board Properties”對話框。 圖 4.3 Board Properties 對話框 4. 在 Board下面的下拉菜單中選擇第二項“Auto-generate board data file with extra configuratic”，這里“Configuratic File”變成可見， 點擊“Browse” 華東交通大學課程設計 17 圖 4.4 打開所需文件 5.在 CCS目錄中的 bin目錄中找到 wintech.cfg這個文件，選中打開，然 后點擊“Next”按鈕。出現(xiàn)下面的對話框后，將 I/O port 的 Value改成 0 x0。點擊“Next” 圖 4.5 I/O 端口設置 6.選中”TMS320C5400”點擊旁邊的“Add Single”按鈕，在右邊的框中 會出現(xiàn)“CPU_1” ，點擊“Next” 圖 4.6 添加 Single 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 18 7.在“startup GEL”中點擊右邊的小按鈕 圖 4.7 startup GEL對話框 8.在打開對話框中選擇需要的文件。 4.8 選擇芯片 C5402 9.點“File”菜單中的“Save”存盤，然后退出，彈出對話點擊是，就會 啟動 CCS軟件。 編譯運行無誤后，導入程序，最后點擊全速運行，用一根數(shù)據(jù)線一端 插板子的 PHONE1端，另外一端接電腦，再用一副耳機插入板子的 PHONE2, 看是否能夠聽到電腦里放的歌曲。 華東交通大學課程設計 19 4.2 調試遇到的問題及問題分析 (1)當板子上電后，電源指示燈不亮，板子不能夠上電。 檢查電源的三個角，發(fā)現(xiàn)兩個接地的管腳雖然是短路的，但是之間 還是有壓降的，解決方法將兩個接地的管腳用一根線焊在一起發(fā)現(xiàn)上電后， 電源指示燈會亮，并且其他芯片的電壓正常，板子可以上電了。 (2)按下復位鍵后，復位指示燈不亮，并且 U5 的一些管腳電壓值不對。 這出現(xiàn)的問題是 CPLD 芯片沒有燒入程序進行，在實驗室?guī)熜值膸徒M 下，燒入程序后可以發(fā)現(xiàn)復位電路有用，并且復位指示燈也亮了。CPLD 芯片的管腳電壓值也恢復正常。 (3)下載不了程序進去。 這是整個課設中遇到的最大問題，一直沒有解決，出現(xiàn)這個問題，我 估計原因有以下幾點：DSP 芯片管腳焊接出現(xiàn)虛焊的問題；DSP 芯片有問 題，拿過來時就有問題；當用示波器觀察晶振產(chǎn)生的波形，可以看到產(chǎn)生 的不是正弦波而是有失真，到 DSP 芯片輸出也是一樣的結果，但是頻率為 10MHZ 沒有問題； (4)借用其他組的板子進行測試時，發(fā)現(xiàn)用耳機可以聽到嘟嘟的聲音，但是 聽不到由電腦里放出的歌曲的聲音。 出現(xiàn)這個問題，第一反應就是某些地方可能接觸不良，后來發(fā)現(xiàn)是 CPLD 芯片確實沒有接觸好，芯片和插槽之間沒有接觸好，當用手指按住 時可以聽到歌曲聲。 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 20 結 束 語 這次課程設計主要是基于 DSP 的 BIOS 系統(tǒng)模塊設計，主要是利用 TMS320C54xDSP 來實現(xiàn)音頻的輸入輸出，這和語音通信模塊的實驗結果 是一樣的，都是在 PHONE1 輸入音頻信號，用耳機看能否在 PHONE2 端 能否收到這些音頻信號。但是二者最大的不同之處在于：語音通信主要是 通過編程來實現(xiàn)的，而 DSP/BIOS 主要是通過 BIOS 這么一個操作系統(tǒng)來 完成的，可以發(fā)現(xiàn)用第二種方法程序明顯少了許多，只有一個主函數(shù) main(),然后通過調用 BIOS 里面的函數(shù)來實現(xiàn)各種功能，而語音通信主要 是通過編寫一大堆程序來實現(xiàn)，麻煩而且易出錯。一句話，DSP/BIOS 幫 組完成了各種進程間的管理，主函數(shù) main 的作用被減弱，甚至可以為空 函數(shù)，但是不能不要。 雖然在本次課設過程中，雖然我們自己制作的板子沒有出結果，但是 還是受益匪淺，首先，在整個買元器件，制板的過程中讓我認識了很多元 器件，也讓我見識了許多元器件，比如:貼片 LED 燈，貼片晶振等，以前 只認為有貼片電阻，貼片電容，但是這次讓我大開眼界啊。其次，在網(wǎng)上 買芯片的過程中，讓我發(fā)現(xiàn)光知道芯片的形狀不一定能夠買到自己需要的 芯片，因為還需要知道芯片的封裝，封裝不同，用起來也不相同，另外， 型號有一個字母不同，其差別相差萬里，不只是價格相差好大，而且用途 也非常大，例如在買芯片 TPS767D318QPWPRQ1 時，一個字母 Q 就相 差很大，有字母 Q 的是軍工專用，而且是耐高溫的，沒有的則是平常教學 用的。最后，在整個課程設計過程中，讓我學到的最多的是 DSP/BIOS 的 相關知識，讓我對 BIOS 有了進一步的了解，雖然在上課過程中有提到這 方面的知識，但是當時只是有一個大概的影響，通過這次課設讓我對這方 面的知識有了深刻的了解。 華東交通大學課程設計 21 參 考 文 獻 1 鄒彥,DSP 原理與應用 電子工業(yè)出版社 2005 年 2張勇， CC+語言硬件程序設計 :基于 TMS320C5000 系列 DSP 西安電子科技大學出版社 2003 年 3 http:/ 4http:/ 致 謝 在本次課設過程中，指導老師胡輝老師給予了我最大的支持，尤其是 在調試板子過程中，遇到了許多問題。當時正值是心情最低落的時候，這 時胡輝老師過來給我開導，教育我制作板子的過程是一個非常嚴謹?shù)倪^程， 在其中有一個步驟出現(xiàn)了錯誤就會出現(xiàn)嚴重的后果，而且老師還告訴我們 制作板子不是一朝一夕的事情，需要耐心地調試，發(fā)現(xiàn)錯誤，解決錯誤的 過程，遇到問題不能夠急躁，需要耐心地找出問題的所在。另外，實驗室 師兄也給予了我很大的幫助，調試過程中遇到問題，師兄能夠細心地幫忙 找出原因的所在，分析問題。遇到不懂的問題時，師兄能夠進行詳細地解 答，讓我倍受感動。 同時，在整個課程設計的過程，同學們也給予了我很多幫助，例如在 買元器件時就是因為黃建同學提供了很好的廠家，要不然買芯片都需要花 費很長的一段時間。同時，在遇到問題時，同組的同學能夠積極參與討論， 解決問題，互相支持，互相鼓勵，才能夠走到今天，要不然真不知道自己 能不能堅持下來。所以在這里我要感謝我同組的同學給予我的幫助！ 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 22 附錄：源程序 main.c #include std.h #include stdarg.h #include bios_audiocfg.h extern MCBSP_Config mcbspCfg1; extern MCBSP_Handle hMcbsp1; int XDat; int RDat; Void main() CSL_init(); CSL_cfgInit(); MCBSP_start(hMcbsp1,MCBSP_XMIT_START|MCBSP_RCV_START,0 x30 0u); while(1) while(!MCBSP_rrdy(hMcbsp1); RDat=MCBSP_read16(hMcbsp1); XDat=RDat; while(!MCBSP_rrdy(hMcbsp1); MCBSP_write16(hMcbsp1,XDat); return; 華東交通大學課程設計 23 附：原理圖 李新凱：基于 DSP的 BIOS模塊設計實現(xiàn) 24