dsp 原理與應用
實驗報告
——a/d 轉換實驗
專業 10級電子資訊工程
班級 1班
姓名王雪瑩
學號 100102011119
指導老師劉怡
日期 2023年11月21日星期四
1. 2.
3. 一． 實驗目的
通過對 a/d 除錯，熟悉 dsp 和外圍器件的連線和操作，了解模擬資料轉換器的工作原理，了解 dsp 對資料的處理能力。通過 a/d 和 d/a 聯調，了解 dsp 最基本系統的執行方法。
二．實驗儀器
dsp **器**軟體（ccs） pc 機實驗箱訊號發生器示波器
三．實驗步驟
1.了解 a/d 器件的工作原理及 dsp 控制 a/d 器件的方法；
2.編寫自己的 a/d 控制程式，並在 ccs2.0 中通過編譯和除錯。注意：在教材中控制 a/d片選訊號的是 a0,而在實驗箱中我們是用 a15 控制的。
3.使用前面所學習的方法，連線訊號發生器到 ad 的輸入端，連線示波器到 da 的輸出端和 a/d 的輸入端；
4.將生成的.out 檔案裝載到**器中
5.執行程式，並觀察 a/d 的輸入及 d/a 的輸出的變化。
6,。改變訊號發生器的輸出訊號，發生頻率，對照示波器檢視 a/d 輸入，d/a 輸出的結果的變化。
7.根據自身完成情況，總結實驗得失，分析相關原因。
四．實驗內容和原理
圖 9-1 dsp 最基本系統框圖
整個實驗的執行過程體現了 dsp 最基本的系統工作原理：（1）a/d 器件將模擬資料轉換成數字資料送入 dsp，（2）dsp 依託自己強大的數字運算功能對資料進行處理，（3）而後通過 d/a 轉換器件將數碼訊號再次轉換成模擬訊號輸出。
這個實驗的學習也是為以後諸多實驗學習做鋪墊，如 iir 濾波器，fir 濾波器，fft 運算等實驗。他們與實驗四的不同是，實驗 09 中工作是將 a/d 採集到的資料原封不動的從 d/a輸出到示波器，不作任何運算。其它實驗是將 iir、fir 或 fft 演算法加入到實驗 09 中，稍作修改就可以了。
所以實驗四是我們所設定的所有實驗中第乙個有階段性重要意義的綜合性程式。
在 dsp 的外圍電路中，ad 轉換器是乙個十分重要的器件。基於不同的應用，可選用不同效能指標和價位的晶元。對於一般的 ad 選擇，主要考慮以下方面的因素。
（1） 轉換器的精度。一般系統要求對訊號做一些處理，例如 fft 變換。因為 dsp 的資料是 16 位，那麼最理想的精度應為 12 位，留出四位做演算法的溢位保護位。
但要注意的是 dsp完全可以接收高於 16 位的 ad，例如接收 ad pcm1800 的傳輸資料（pcm1800 是 20 位的ad）。
（2） 轉換時間。因 dsp 的指令週期為納秒級，運算速度相當快，能夠進行訊號的實時處理。為了體現它的優勢，它的外圍裝置的資料處理速度就要盡可能與它匹配。
同時，轉換時間也決定了它對訊號的處理能力的快慢。
（3） 轉換器的**。**也是選擇 ad 的乙個重要的因素。
（4） 除了上述幾個因素以外，選擇 ad 晶元還應考慮到晶元的功耗、封裝的形式、質量標準、供貨情況、壽命等。
實驗使用的 a/d 是 tlv1571，它用 2.7v 至 5.5v 的單電源工作。
它接受 0v 至 3.3v 的摸擬輸入範圍，在 5v 電壓下，以最大為 1.25m 的速度使輸入電壓數位化。
使用 3v 電源時功耗僅 12mw，5v 電源時僅 35mw。極高的速度、簡單的並行介面以及低功耗使得 tlv1571 成為需要模擬輸入的高速數字訊號處理的理想選擇。tlv1571 是軟體可配置的。
頭兩個最高有效位 d9、d8 用於對設定哪乙個暫存器定址。其餘的 8 位用作控制資料位。有兩個控制暫存器cr0 和 cr1，它們是使用者可配置的。
在寫週期內所有暫存器位寫入控制暫存器。通過寫控制暫存器，可以選擇工作方式。對於時鐘源的選擇，有內部時鐘和外部時鐘兩種方式：
tlv1571 具有內建的 10mhz osc（振盪器），通過設定暫存器的 cr1.d6，osc 的速度可置為 10±1mhz 或 20±2mhz。輸出方式也有兩種：
二進位制輸出和補碼輸出。
對於 tlv1571，如果是單通道輸入，則 cr0.d3=0，cr1.d7=0；採用軟體啟動，則cr0.
d7=1；採用內部時鐘源方式，則 cr0.d5=0；時鐘設定為 20mhz，則 cr1.d6=1；採用二進位制輸出方式，則 cr1.
d3=0。所以最終控制暫存器的配置為：cr0=0080h，cr1=0140h。
五．實驗結果
實驗結果表現為：從示波器上看輸入的訊號波形和輸出的訊號波形，二者在形狀上相似，數值上成比例。這是由於 a/d 和 d/a 擁有不同的量化換算比例造成的。
頻率二者完全相同。當輸入訊號的頻率和幅度發生任何變化時，輸出訊號都隨之作相應變化。如圖：
附.源程式
DSP實驗報告
姓名 班級 電子1201 學號 一，已完成的實驗 1 有限衝激響應濾波器 fir 演算法實驗 2 無限衝激響應濾波器 iir 演算法實驗 3 卷積演算法 4 頻譜分析 5 自適應濾波器演算法 6 抽樣定理 7 數字影象直方圖統計 8 數字影象邊緣檢測 sobel運算元 9 數字影象的銳化 lapla...
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