基于DSP的数字振荡器的设计与实现

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于DSP的数字振荡器的设计与实现黄福莹，陈华，徐金隆（广西大学计算机与电子信息学院南宁530004）摘要：本文阐述了一种基于DSP芯片TMS320C5409的数字振荡器的设计方法，该方法利用TMS320C5409芯片的定时器和中断通过迭代算法设计数字振荡器。本文分别使用TMS320C5409芯片的汇编语言和C语言编程实现数字振荡器产生正弦信号和余弦信号，并通过CCS的虚拟示波器观察所设计的信号波形。该数字振荡器具有实现容易、频率方便修改的特点。关键词：DSP；定时器；C

2、CS；中断中图分类号：TN911.72文献标识码：ADesignandRealizationofaDigitalOsillatorBasedonDSPHUANGFu-ying，CHENHua，XUJin-long(SchoolofComputerandElectronicsandInformation，GuangxiUniversity，Nanning530004)Abstract:ThepaperisfocusedonthedesignmethodofadigitaloscillatorbasedontheDSP(DigitalSignalProcessor)chipTMS320C

3、5409.WiththeinterruptionandtheTimeronaTMS320C5409chip,thedigitaloscillatorisdesignedthroughaiterativearithmetic.ThedigitaloscillatorcanbringsinesignalandcosinesignalrespectivelybytheassemblelanguageofthechipTMS320C5409andClanguage.ThedesignedsignalwavecanbeobservedbyadummyoscillographonCCS(Code

4、ComposerStudio).Thecharacteristicofthedigitaloscillatoristhatitisrealizedeasilyanditsfrequencecanbeamendedexpediently.Keywords:DSP；Timer；CCS；Interruption1引言自20世纪70年代末DSP芯片诞生以来，在过去的将近30年的时间里得到了飞速的发展，现在已广泛应用于通信、医疗、影像、雷达及声纳、高保真音乐重现、石油勘探、工业控制、军事、航空航天等领域。由于DSP芯片运算速度快的特点，在数字控制系统中得到广泛的应用。在数字控制系统中往往离不开

5、数字振荡器，由DSP芯片的定时器和中断所构成的数字振荡器不但实现容易，而且信号的频率可由软件修改，可以方便获得所需的振荡频率。2数字振荡器的原理[1]下面首先分析数字振荡器产生正弦振荡波形的工作原理。设冲击响应激励下，一个系统的传递函数为正弦序列sinkωT，其Z变换为:−−11sin(ωTz)CZHZ()==（1）−12−−1−212cos()−+ωTzz1−AZ−BZ其中A＝2cosωT,B＝-1,C＝sinωT（2）假设初始条件为0，式（1）的Z反变换为：y[k]=Ay[k-1]+By[k-2]+Cx[k-1]（3）利用单位脉冲序列x[k-1]=δ[k-1]的性质，即仅当k=1

6、时，x[k-1]=δ[0]=1，代入式（3）得：k=0y[0]=Ay[-1]+By[-2]+0=0k=1y[1]=Ay[0]+By[-1]+C=Ck=2y[2]=Ay[1]+By[0]+0=Ay[1]k=3y[3]=Ay[2]+By[1]…………1http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛k=ny[n]=Ay[n-1]+By[n-2]（4）在k>2以后，y[k]都能用y[k-1]和y[k-2]算出，这是一个递归的差分方程。由于式（4）是一个乘加表达式，所以使用DSP可以很容易实现正弦振荡波形。其次用同样的分析方法

7、分析数字振荡器产生余弦振荡波形的工作原理。设冲击响应激励下，一个系统的传递函数为余弦序列coskωT，其Z变换为：−−111cos()−+ωTz1CzHZ()==（5）−12−−1−212cos()−+ωTzz1−Az−Bz式中AT==2cosω,B−1,CT=−cosω（6）假设初始条件为0，对式（5）进行Z反变换得到:y[k]=Ay[k-1]+By[k-2]+Cx[k-1]+x[k]（7）利用单位脉冲序列x[k-1]=δ[k-1]的性质，即仅当k=1时