DSP实现任意波形发生器.pdf

《DSP实现任意波形发生器.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上饶师范学院优秀本科毕业论文DSP实现任意波形发生器官仕伟指导教师：付金仙（上饶师范学院物理与电子信息系03物(2)班）摘要阐述了基于TMS320VC5402DSP芯片的任意波形发生器的设计原理和实现方法，该波形发生器可以产生任意波形，且由DSP程序控制，易于修改，弥补了通常波形发生器模式固定、波形不可编程以及精确度低的不足。关键词DSP；波形发生器；DSP程序1引言在通信、仪器仪表和控制等现代工程中应用非常广泛的波形发生器在实际中常需要产生任意的波形，尤其一些特殊的波形，以检测和调试测量装置。然而，通常实验

2、室的信号发生器模式固定，波形不可编程，难以实现上述要求，而在现代社会里，对这些工程仪器的要求越来越高，本文介绍的这种基于TMS320VC5402DSP芯片的波形发生器精度高、稳定性好、调整波形及频率方便，可以满足实验的需要。一般实现任意波形发生有两种常用的方法，一是地址计数器，还有一种是相位累加器，在本篇论文中，是采用地址计数器这种抽样方法实现任意波形，并通过VC5402DSP芯片实现程序化。2任意波形发生器工作原理任意波形发生器的基础是直接数字合成，原理框图如图2-1所示。其波形形成过程为：存储器(ROM)

3、存储波形数据，通过地址计数器的每一个计数值对应于波形存储器的一个存储单元的地址，依次循环读出存储器各存储单元的内容(数据)，然后送给D／A转换器，转换成相应的模拟量输出电压，最后经过低通滤波器得到较光滑的波形。图2-1任意波形发生器工作原理框图采用直接地址计数器产生任意波形的工作过程：设计计数器的位数为N位(模值=2N)，则把波形的一个周期分为2N个等间隔数据点(抽样点)存入数据存储器，地址计数器不断地循环计数，就产生出每一周期为2N个固定点的波形。该方法的特点是每一个波形周期的点数是固定的，每一周期内点与点

4、之间的相位间隔相同。但是，两个相邻周期波形之间的相邻两个点的相位间隔与其它点之间的相位相隔可能不同，当计数器的位数N增加时，这种相位间隔的误差就可以忽略。1上饶师范学院优秀本科毕业论文3基于TMS320VC5402DSP的任意波形发生器的系统工作原理基于TMS320VC5402DSP芯片的任意波形发生器的系统工作原理是基于数模转换技术，在DSP板上对任意波形进行编程，通过DSP执行相应的程序，从DSP的多通道缓冲口Mcbsp0向DAC0832发送波形数据，产生波形输出。DSP芯片对波形的采样率由片内可编程定时

5、器控制，每次当定时器寄存器TM减少到0时，会产生一个定时器中断(TNT)，定时器中断周期由式(3-1)计算得出：T=CLKOUT×(TDDR+1)×(PRD+1)(3-1)VC5402的时钟发生器包括一个内部振荡器和一个锁相环(PLL)。DSP复位后可以对DSP的时钟模式寄存器(CLKMD)编程加载PLL，以配置所要求的时钟方式。由CLKMD的PLLNDIV，PLLDIV和PLLMUL位确定的乘法系数如表3-1所示表3-1PLLNDIVPLLDIV和PLLMUL位确定PLL乘法系数PLLNDIVPLLDIVP

6、LLMUL乘法系数0×0~140.50×150.25100~14PLLMUL+110151(复位后默认值)110或偶数(PLLMUL+1)/211奇数PLLMUL/4时钟周期CLKOUT由式(3-2)计算得出：CLKOUT=(输入时钟CLKIN)×(PLL乘法系数表)(3-2)根据式(3-1)，式(3-2)可计算出定时器中断的频率如式(3-3)所示11f==(3-3)T(输入时钟CLKIN)(PLL乘法系数)(TDDR1)(PRD1)其中CLKOUT为时钟周期，TDDR和PRD分别为定时器控制寄存器

7、(TCR)的分频系数位的值和定时器周期值。[1]输入时钟CLKIN由N位二进制计数器的时钟频率决定，如果产生的波形是循环读出的周期波形，则波形的频率由两方面来决定：一方面，波形的频率由地址计数器的计数时钟决定，当波形存储的点数一定时，计数器的计数时钟频率越快，读出一周期波形数据的时间就越短，输出波形的频率就越高，反之，则波形频率越低；另一方面，波形的频率也由组成一周波形的点数来确定，当计数时钟频率一定时，一周波形的点数越多，读完一周波形所需的时间就越长，波形频率就低,反之则高。假设地址计数器的时钟频率为f，计

8、数器的位数为N位，一周期波形的点数有M=2N个，输出波形的频率为f，则输出波形的频率f与f、M的关系为：00fff==(3-4)0MN2我们可以设置N位二进制计数器的时钟频率即为CLKIN。方波、三角波、锯齿波、正弦波等波形都是函数型信号，因此在程序设计时，应对信号波形2上饶师范学院优秀本科毕业论文的有关参数(如幅度大小、频率大小)进行设置。地址计数器对波形信号一个周期内抽取M个量化值，如果