参赛设计方案tms320c6713

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1、参赛设计方案1参赛方案本次参赛的题目为用DSP来实现准实时的小波降噪，其设计目标为利用小波降噪不需要预先设定被分析信号模型而能获得对信号的最优或近最优逼近的特点，通过并行/（串行）总线把待处理的离散数据传递给DSP，经过DSP降噪，然后把降噪后的数据通过并行/（串行）总线准实时的输出。设计本方案的目的，是基于实时系统中经常需要对数字信号降噪，目前使用比较广泛的为卡尔曼滤波方法，但其方法需要知道系统运行模式方程，使其应用受到了限制。鉴于小波降噪的优良特点：如小波降噪仅清除测量数据中的噪声，能够适应于含奇异点的非线性信号，不需要预先设定被分析信号模型，能够获得对信号的最优或近最优逼近

2、等，因此采用小波降噪来设计一种适用各种实时系统数据模型的降噪模块。但由于小波变换的非因果性及不具备平移不变性，使小波变换难以实现递推计算，因而小波降噪也不能递推进行，从而影响了小波降噪的在线实时应用，所以本设计中兼顾降噪水平和信号处理速度，设计了一种准实时降噪算法，如果在满足降噪要求条件下，下一个数据送来前能够完成上个数据的计算，则能够实现系统的实时要求。系统提供两种通信端口，可选择两种以上小波降噪，用户可根据实际情况来选择应用。本设计可广泛应用于惯性导航、图像压缩、视频图像处理、音频信号处理等系统中的信号降噪。2系统硬件设计系统硬件设计框图如下所示：图1系统框图2.1DSP选型

3、目前比较流行的DSP芯片的应用主要以TI公司的产品为主。TMS320系列DSP芯片的基本结构包括：哈佛结构；流水线操作；专用的硬件乘法器；特殊的DSP指令；快速的指令周期。这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算，并使大部分运算(例如乘法)能够在一个指令周期中完成。同时，TMS320系列DSP芯片是软件可编程器件，具有通用微处理器的方便灵活的优点。本次设计选择了德州(TI)公司生产的TMS320C6713(PYP)作为系统的核心，工作主频为200MHZ，不仅运算速度高，而且片内集成了许多外围设备，支持多种工业标准的接口协议，能够提供高宽带的数据I/O能力。T

4、MS320C6713的CPU采用哈佛结构，其程序总线与数据总线分开，取指令与执行指令可以并行运行。片内程序存储器保存指令代码，程序总线连接程序存储器与CPU。TMS320C6713的程序总线宽度为256bit，每一次取指令操作都是取8个指令，称为一个取指包。执行时，每条指令占用1个功能单元。取指、指令分配和指令译码单元都具备每周期读取并传递8条32位指令的能力。这些指令的执行在2个数据通路(A和B)中的功能单元内实施。控制寄存器组控制操作方式。从程序存储器读取一个取指包时起，VLIW处理流程开始。TMS320C6713的片内程序总线分开，程序总线与数据分开，程序存储器与数据存储器

5、分开，但是片外的存储器及总线都不分，二者是统一的。全部存储空间(包括程序存储器和数据存储器，片内和片外)以字节为单位统一编址。无论是从片外读取指令或与片外交换数据，都要通过EDMA与EMIF来实现。2.2外围电路设计2.2.1供电系统设计TMS320C6713需要两种电源，分别为CPU核心和周边I/O接口供电。周边I/O电压要求3.3V，CPU核心要求1.2V。因为需要两种电压所以要考虑供电系统的配合问题。再上电过程中，要保证内核电源(CVdd)先上电；而关闭电源时，先关闭DVdd，再关闭CVdd。遵循供电次序的原因在于，如果内核比周边I/O晚供电，那么芯片缓冲/驱动部分的晶体管

6、将在一个未知状态下工作，这对于芯片来说是十分危险的。但是在有一定安全措施保障的前提下，允许2个电源同时上电，2个电源都必须在25ms内达到规定电平的95％。本系统利用一个电源驱动2个线性稳压模块，产生需要的CVdd和DVdd来为TMS320C6713供电的。由于CVdd和DVdd由同一个电源产生，因此在上电次序上不存在问题。2.2.2辅助电路设计系统在设计过程中考虑到数据处理的准实时性要求，以及用户使用的方便，在数据的传输方面设计了串行和并行两种传输方式。当要求数据处理量较大以及实时性要求较高时，可以使用并行方式传输数据加快数据处理速度，但充分考虑到串行通信的普遍性以及一些非高速

7、数据处理情况，在此设计SPI传输方式。在实际应用中，对离散信号进行小波降噪可以采用不同的算法来实现，为了便于用户选择合适的算法对信号进行降噪处理，本系统设计了一套外围电路结合DSP内部软件来实现。外围电路包括：工作模式设置、EEPROM、显示以及UART。工作模式设置实际上是一个开关装置，它与DSP的通用I/O相连，其状态的不同反映系统的不同工作模式；EEPROM作为系统工作模式参数的存储单元；UART完成用户对工作模式参数的传输；显示实际是一个LED，作为系统工作状态的指示。当