摘要：本文主要介绍了PIC16F877型号单片机的结构特征,语句特点，数

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1、第30页共30页引言在实时信号处理领域（如实时滤波、通信中的实时解调），通用微处理器运算能力弱，且处理速度低，难以达到实时性的要求。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点:在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；程序和数据空间分开，可以同时访问数据空间和程序空间；具有低开销或零开销循环及跳转的硬件支持；片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线同时访问两块芯片；快速的中断处理和硬件I/O支持；具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；可以并行执行多个操作；支持流水线操作，取指、译码和执行等操作可以流水执行。以上特点使得DSP在通信和信号处理领域得到了广

2、泛的应用。DSP芯片TMS320VC5402就是具有以上特点的高性能数字信号处理器。本文主要研究该DSP芯片的系统硬件设计开发和应用，并设计出一块基于DSP芯片TMS320VC5402的实用开发板。该板将芯片片内部分模块单元引出以便做外部扩展。这些扩展的模块包含串行口、定时计数器、数据地址总线接口和通用I/O等。为验证这些接口，系统设计了A/D、D/A子板，显示子板，使该系统既可对模拟信号进行多种数字算法处理，也可将处理后的信号进行实时回放，同时友好的人机界面还可以对数字信号处理中某些算法的相关参数进行实时设定。更进一步，系统实现了两个应用：一个是FIR滤波器，一个是2FSK

3、已调信号的数字解调，以评价该系统的性能。滤波器是电子系统中的一个重要部分，它可以滤除干扰信号，提取出有用信号。随着DSP技术的日新月异，FIR滤波器的实现得到广泛的推广。本文基于FIR滤波器的原理，实现了一个性能优异的数字滤波器，该滤波器可通过人机界面修改输入参数以实现不同特性的滤波器。2FSK数字解调采用延时自相干解调算法，该算法具有易于与数字信号处理器相结合、适用频带宽、抗干扰能力强、解调无需同频同相相干载波等特点。为实现这个算法，需对2FSK已调信号进行直接采样，这样的架构是一种典型的软件无线电体系。由于该体系的开放性和可扩展性，使得本系统可作为一个通用平台，把尽可能多

4、的通信功能用可升级、可替换的软件来实现：当载波频率和码元速率等参数改变以后，只需要改变软件而不需要改变硬件就可以实现解调。第30页共30页由于解调的调试需要2FSK波形信号，一般的信号源不具有此功能，因此本文探索并设计出一种基于声卡的可编程信号源，可按调试需要生成所需的任意波形。在本设计中，我们采用这种信号源产生所需2FSK已调信号，为调试带来了很大的便利，是一种很值得推广的调试技术。整个系统造价低，因此可以当作开发板来供高校教学或DSP爱好者使用，实现一些DSP应用系统，对DSP的学习很有帮助。本文共分5章。第1章主要介绍系统总体设计方案；第2章对TI公司TMS320C54

5、X系列DSP芯片硬件结构作了较详细的介绍。因为DSP与通用微处理器有较大的不同，因此读者通过本章的介绍可以对DSP芯片的内部结构有一个较深刻的了解；第3章详细介绍了系统的硬件设计方案。本章对电路的设计、芯片的选择作了详细的论证。第4章对两个应用的软件实现作了详细讲述。一个应用是实现了一个高性能FIR数字滤波器，另一个应用是2FSK已调信号数字解调算法的实现。第5章讲解系统软硬件调试。对系统硬件调试和调试中遇到的问题作了说明，对软件调试中采用的一种具有创造性的调试方法（即对声卡编程产生所需要的2FSK已调信号）作了介绍。1系统设计系统作为一个典型的DSP系统，由三部分组成，主板

6、、A/D和D/A子板、显示系统。A/D和D/A、显示器件都是DSP的外围设备，DSP不能与这些器件直接连接，需要附加的逻辑电路来控制选通，因此系统采用了一块ALTERA公司的可编程逻辑器件EPM7128S，译码选通逻辑在该芯片内部实现。系统设计还考虑到高校教学和DSP爱好者学习的需要，在主板上将DSP芯片的内部的定时器、数据地址总线接口、串行口等全部以插针形式引出。系统总框图如图1.1所示：图1.1系统总框图第30页共30页2TMS320C54X系列DSP硬件介绍2.1TMS320C54X系列DSP的内部硬件结构概述C54XDSP同TI公司其它的DSP定点数字信号处理器一样，

7、为典型的哈佛结构。C54XDSP采用先进的修正哈佛结构和八条总线，使处理器的性能大大提高。其独立的程序和数据总线提供了高度的并行操作，允许同时访问程序存储器和数据存储器。例如，在单个周期中，可以执行三次读操作和一次写操作。具有并行存储和专门用处的指令可以利用这种并行结构。另外，数据可以在数据和程序空间之间进行传送。这种并行操作提供了强大的算术、逻辑和位操作指令集，这些操作可以在单个机器周期中执行。此外，C54XDSP还包括管理中断、重复操作和函数调用的控制机制。C54XDSP的内部硬件结构包括如下功能单