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1、DSP上机实验报告DSP上机实验报告 学院:电子工程学院 学号: 姓名 实验一 1.对比C编译器优化选项启用和未启用的代码效率。 用Profile窗口显示程序中数据,在View Sample Count显示结果。 将Projiect Options中编辑器设置将代码优化功能选中,重新编译,对三个子函数运行性能进行评价。由于版本原因,未能显示成正常的结果。 2、对比实验中的C程序和汇编程序的代码效率。回答链接描述文件是做什么的?除了文档中提供的方法,你还有什么方法解决遇到的链接问题。 练习二中链接描述文件是通过段定位控制命令,分配程序代码和数据运行存储空间。通过段定位控制命令,分配程序代码空间、
2、数据代码空间、程序运行空间、堆栈空间。 3. 如何实现混合编程? 进行混合编程控制之前, 首先要为其创造一个运行的基本环境。这个基本环境包括存储空间的分配、DSP寄存器映射地址的定义以及中断向量的定义等方面。存储空间分为程序存储空间、数据存储空间和I/O存储空间,并在各个存储空间中存储着相应的变量或指令。各个模块中都有相应功能的寄存器,按照各寄存器给定地址严格分配空间。各个模块中, 提供了许多相应的中断功能。利用这些中断, 可以更好更有效地控制DSP, 令程序的运行效率更高。 采用混合编程, 关键的问题在于如何在程序中将C 语言和汇编语言结合起来。主要使用两种方法: 直接内嵌式和调用子程序式。
3、C 程序中直接内嵌汇编语句是一种最为简单的结合方式。DSP 当中有一些C 语言无法操作的控制位, 需采用这种方式来实现。在C 语言中调用汇编子程序是另一种混合编程的方式。与内嵌式相比, 这种方式虽然复杂,但是其应用范围更为广泛。在C语言中调用子程序有一定的规范性, 其主要内容包括主程序操作和子程序操作。C 语言主程序调用C 语言子程序, 则上面所述的调用规范是C 编译器在生成汇编语言代码时自动完成的。但如果是C 语言主程序调用汇编语言子程序时, 汇编子程序中必须遵循前面所述“子程序需要进行的操作”规范进行编写,而“主函数需要进行的操作”则由C 编译器自动完成。 4、你在实验过程中还碰到哪些典型
4、问题,是怎么解决的? 练习一中评估函数a_doc_c的性能,由于版本问题,编辑器设置代码优化功能未能正确实现,通过查询资料,询问老师未能合理解决。 数据绘图练习,由于绘图窗口设定参数错误,运行fir程序不能显示实验数据,正确修改参数,得到输出数据曲线和数据FFT曲线。 实验二 1.实验目的:在熟悉Visual DSP+的开发环境上,针对ADSP-Blackfin533 EZ-KIT开发板练习,熟悉GPIO口的工作原理和性能。 2.实验原理:信号源产生各种波形信号,被送到EZ-KIT输入端,经过CODEC转换成数字信号,经过ADSP-BF533运算处理后,转换成模拟信号,送到示波器观察。 3.实
5、验步骤:按照图示连接实验设备,加电启动程序,设置EZ-KIT板的硬件环境,设置VisualDSP的软件环境,选择正确的会话类型,编译链接和观察结果。 4.实验内容与问题分析 跑马灯显示实验,运行程序观察LED闪烁规律,按下SW4可以改变LED灯的闪亮方向。可以通过改变LED的状态数据组来改变规律或者通过修改起始与结束灯的位置来改变闪烁规律,改变周期来改变延时时间。 UART数据传送实验的基本流程:连接硬件,加电和启动程序,选择正确的会话类型,编辑链接观察结果,由于无法超级终端显示数据,下载串口调试助手进行显示。 基于描述符的存储器的DMA实验,设置DMA的输入输出口,并使能。DMA口每中断一次
6、接收一次数据,采样之后进行数据分析,处理结果由DMA 口输出。 定时器演示实验,可以修改定时器的初值来改变周期即各个状态的时间间隔,进行相应的数据观察。 实验三 1.实验目的:掌握离散傅立叶变换的原理。熟悉常见连续信号采样后的频谱。 2.实验原理:信号的时域与频域之间的对应关系。信号的傅立叶变换是以时间为自变量的“信号”与以频率为自变量“频谱函数”之间的对应关系。离散傅里叶变换DFT,离散傅里叶变换是时域有限长离散序列的离散频域表示,把有限长非周期序列作周期延拓后,取出频谱的主值序列。频谱分析程序设计,使用EZ-KIT评估板的硬件资源完成对采样数据的离散傅立叶变换,并把频谱幅度送出到示波器上显
7、示。 3.实验步骤:按照图示连接实验设备,加电启动程序,设置EZ-KIT板的硬件环境,设置VisualDSP的软件环境,选择正确的会话类型,编译链接和观察结果。 4.实验数据和结论分析 记录正弦波、方波和三角波的采样数据和FFT结果数据,描绘波形。 正弦波使用矩形窗 正弦波使用汉明窗 方波使用矩形窗 方波使用汉明窗 三角波使用矩形窗 三角波使用汉明窗 5.问题总结 实验中频谱分析的采样率、FFT点数、频域分辨率各是多少?它们之间是什么关系? 加窗的作用抑制旁瓣,频域的理想直角滤波器变回到时域是个有无穷多项的sa函数,加窗取窗里头的有限项,取得越多拿到的滤波器就越接近与理想的。矩形窗频谱的主瓣宽
8、度是4/N,旁瓣幅度是-13db;汉明窗的主瓣宽度是8/N,旁瓣幅度是-41 db。汉明窗函数可使频谱的能量更加集中。 实验四 1.实验目的:掌握信号自相关运算原理熟悉常见连续信号采样后自相关波形图 2.实验原理:自相关运算是信号处理中经常使用的方法自相关函数表示信号x(n)在任意两时刻的取植之间的平均关联程度。 3. 实验步骤:按照图示连接实验设备,加电启动程序,设置EZ-KIT板的硬件环境,设置VisualDSP的软件环境,选择正确的会话类型,编译链接和观察结果。 4实验结果与结论分析 观察并记录正弦波、方波和三角波的采样数据和自相关数据,描绘其波形。 正弦波的采样数据和自相关数据 方波的
9、采样数据和自相关数据 三角波的采样数据和自相关数据 实验五 1. 实验目的:熟悉FIR滤波器的原理。 掌握FIR滤波器的基本设计方法 N-1()yn=h(n)*x(n)=x(k)h(n-k)2. 实验原理:FIR滤波器的结构和特点, k=0FIR滤波器线性相位,采用非递归结构设计,系统总是稳定的。FIR滤波器设计方法,窗函数设计法和频率抽样设计法。窗函数设计法,就是用有限长的序列逼近无限长的理想滤波器取样响应序列的方法。频谱分析程序设计,实验使用EZ-KIT评估板的硬件资源完成对采样数据的滤波,并把滤波结果送出到示波器上显示。 3. 实验步骤:按照图示连接实验设备,加电启动程序,设置EZ-KIT板的硬件环境,设置VisualDSP的软件环境,选择正确的会话类型,编译链接和观察结果。 4.实验结果与结论分析 时域未压缩 时域压缩 滤波器幅频特性 5.问题总结 改变正弦波的频率,示波器显示的输出数据波形,