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1、2005年12月ExperimentScience&Technology第4期3DSP技术课程经典实验分析———FIR滤波器的实现AnalysisofClassicalExperimentofDSPTechnologyCourse———ImplementationofFIRDigitalFilter霍杰33管庆(电子科技大学成都610054)摘要:重点介绍了经典实验“FIR滤波器的实现”的设计理念,从实验的内容、涉及到的知识点以及扩展性等方面详细地阐述了该实验的内涵。教学实践表明该实验取得了非常好的教学效果。关键词:FIR滤波器;DSP;定点;指令;实验中图分类号:G4241
2、31文献标识码:B文章编号:1672-4550(2005)04-0058-04随着每年业界对DSP工程师的需求成倍增长,统,如TI的5402DSK,银杏科技的DES320PP-U为了对学生进行系统、全面的DSP应用技能培养,等。本实验利用实验箱或实验板的模拟信号输出通电子科技大学通信与信息工程学院1999年起就开道(D/A)自己产生一个1kHz的方波作为信号设了DSP有关的课程和实验,同时还编写和出版源,然后将该信号从输入通道(A/D)送入,DSP了一批有质量的教材和专著,取得了良好的效果。对其进行低通滤波,得到一个1kHz的正弦信号,《DSP技术》是一门工程性很强的课程,因
3、此我们并使用CCS的图形显示工具,显示输入和输出的为该课程设计了一系列完整的实验内容,并编制了波形以及频谱。实验重点研究FIR滤波器的DSP详细的实验指导书。实验分五大类,它们分别是:实验方法,不讨论FIR滤波器的设计原理和方法。(1)‘C5000系列DSP的硬、软件实验;(2)TI所以,利用MATLAB或其他辅助设计软件,得到各个系列DSP通用外设实验;(3)TIDSP开发工一个38阶的对称结构的FIR低通滤波器,其采样具掌握实验,包括CCS及DSP/BIOS操作实验;频率Fs为25kHz,通带截止频率112kHz,阻带截(4)数字信号处理基本理论实验;(5)综合类实止频率
4、为218kHz,阻带衰减为-40dB。验。其中,“FIR滤波器的实现”是一个综合性的实验中还用到了McBSP串口的配置、定时器实验,也是一个DSP教学的经典实验。该实验涉的使用以及DSP中断的处理过程。实验要求学生及到DSP的开发环境与工具、DSP的特色数字信完成实验指导书中的实现步骤,然后实现后面的思号处理指令的使用、DSP最小系统的通用信号处理考题。通过这些思考题,可以巩固和加深对DSP软件结构以及DSP通用外设的控制等多个环节。的理解和使用技巧的掌握。这些练习题应该是本实下面将详细分析该实验的内涵。验的核心内容。最后还要求学生提交相应的实验报告。1实验内容和目的简介2实
5、验所涵盖的知识点目前,很多DSP教学实验箱或实验板卡都提供一个DSP的最小系统。所谓最小系统,就是至本实验是一个较大的综合性实验,涉及到DSP少包含一个A/D,一个D/A和一个DSP的基本系的开发、调试、外设以及DSP应用软件基本框架3[收稿日期]2005-07-0733[作者简介]霍杰(1980—),男,硕士研究生,研究方向:信号与信息处理。582005年12月实验科学与技术第4期等多个方面,主要包括下列知识点:解,比如我们利用MAC指令完成FIR滤波器的时(1)信号源的产生。候,就必须结合循环寻址方式。所以只有掌握它(2)CCS开发环境的使用,如编译、调试,们,才能具有较
6、强的汇编语言开发能力。图形工具等。这里我们将重点讨论与数字滤波器实现相关的(3)DSP的串口、定时器外设以及中断响应。汇编指令以及相应的寻址方式。(4)DSP的MAC、FIRS等特色指令的应用。实现方法一:使用MAC指令。(5)寻址方式的选择。(1)指令简介:MAC指令是来完成乘和累加(6)最小DSP系统的基本软件架构。运算的。使用MAC指令可以方便地实现以下的计(7)Q15格式的定点数运算。算:掌握这些知识点对DSP的开发应用起着非常y(n)=h(0)x(n)+h(1)x(n-1)+⋯+重要的作用。整个实验操作过程,都是在DSP的h(N-1)x[n-(N-1)]开发环境CC
7、S下完成的,因而学生可以熟悉在(2)循环寻址方式应用及使用MAC指令时的CCS下开发DSP应用程序的各个步骤,了解常用数据存储方式:使用MAC指令完成FIR滤波实验的编译、连接选项,掌握常用的一些调试工具,如的时候,需要和循环寻址相配合,所以需要在存储断点、探针、图形工具、存储器及寄存器的查看和器中实现一个循环缓冲器,它是一个包含了最新数修改等。同时,本实验还使用了McBSP串口、定据的滑动窗口。当新的数据来到时就会覆盖最早的时器等外设以及中断响应的操作,这些操作有极强数据。使用循环寻址可以方便地完成滤
