DSP實驗箱
一、系統(tǒng)概述
數(shù)字信號處理是大學(xué)本科計算機(jī)及電子信息類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。從課程的內(nèi)容來看，它的工程性、技術(shù)性和實踐性都很強(qiáng)?！癉SP實驗系統(tǒng)”應(yīng)用在系統(tǒng)編程技術(shù)開展實踐教學(xué)，能夠完成“數(shù)字信號處理”、“數(shù)字信號處理器原理與應(yīng)用”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計”等課程的實驗。
“DSP實驗系統(tǒng)”在實踐教學(xué)中的應(yīng)用，對提高學(xué)生的動手能力、提高學(xué)生對數(shù)字信號處理原理的理解、提高學(xué)生的DSP系統(tǒng)綜合設(shè)計能力都有很大幫助。實驗系統(tǒng)所提供的極其豐富的功能單元電路以及高度靈活的可搭接性, 使其完全能夠完成具有復(fù)雜性和創(chuàng)造性的綜合性實驗。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、安全性
人員安全的保護(hù)：不論實驗系統(tǒng)在正常工作或故障狀態(tài)下，不會危及操作或維護(hù)人員的人身安全。
誤操作的保護(hù)：不會因為誤操作而導(dǎo)致實驗系統(tǒng)損壞。
電源的過流保護(hù)：系統(tǒng)因短路等故障過流時，可自動切斷電源。
電源的過欠壓保護(hù)：電源電壓過高或欠壓時，將自動切斷實驗系統(tǒng)電源。
2、穩(wěn)定性
實驗系統(tǒng)上加裝自診斷模塊時，在外接線配合下，可以完成對實驗系統(tǒng)硬件的自診斷測試。自診斷結(jié)果可以通過系統(tǒng)自身的顯示器或其它方式顯示出來。自診斷結(jié)果中包含故障點(diǎn)信息、可能的故障情況和故障排除方法。
3、可讀性
實驗系統(tǒng)上加裝信息采集模塊時，可以將實驗過程中表征實驗過程的關(guān)鍵信息傳送到計算機(jī)中，可以充分發(fā)揮計算機(jī)的輔助仿真分析功能，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。
4、可調(diào)整性
實驗系統(tǒng)的電氣邏輯連接應(yīng)具有重新組合的可能，通過可編程器件實現(xiàn)內(nèi)部總線的重新設(shè)計，實現(xiàn)功能的重組。
5、直觀性
實驗系統(tǒng)功能模塊的主要電氣原理或特征將在面板或電路卡上指示，實驗系統(tǒng)各功能引腳的符號標(biāo)注在面板上。
6、靈活性
實驗系統(tǒng)采用與可編程器件分離設(shè)計，可編程器件焊接在獨(dú)立的下載板上。通過選擇
下載板可以選擇不同廠家、不同型號、不同規(guī)模的可編程器件，既可適應(yīng)不同教學(xué)需要，也使系統(tǒng)的功能和規(guī)模擴(kuò)展變得更為方便。
7、實用方便
為了方便實驗操作，減少對實驗儀器儀表的依賴，在實驗系統(tǒng)中配備了一些基本功能
模塊和實驗小工具。
三、實驗系統(tǒng)組成
1、中心處理模塊。主要包括DSP微處理器TMS320VC5402，RAM(CY7C1021)，F(xiàn)ALSH(SST39LF200A)，是整個實驗驗裝的核心部分，負(fù)責(zé)整個實驗系統(tǒng)各模塊間的控制。
2、邏輯控制模塊。模塊的核心是一片CPLD（XC95144XL），CPLD負(fù)責(zé)整個實驗系統(tǒng)的邏輯選擇控制，并擴(kuò)展了輸入輸出接口如鍵盤、撥碼開關(guān)、LED數(shù)碼管以及發(fā)光二極管，步進(jìn)電機(jī)和液晶顯示大大簡化了硬件設(shè)計。作為基本的輸入輸出模塊，是實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，可以在此模塊上實現(xiàn)基本的實驗。
3、串行通信模塊。模塊主要由一片TLC16C550及其輔助電路組成，擴(kuò)展了RS-232和RS-485。可以完成基本的串行通訊實驗外，還可以通過此模塊進(jìn)一步深化實驗的內(nèi)容。
4、語音處理模塊。此功能模塊由兩個并行的音頻處理單元組成，其中一個單元主要是基本的數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換，另外一個單元是語音處理單元，主要的處理芯片是TLV320AIC10。后續(xù)的章節(jié)將給予詳細(xì)介紹。
5、輔助模塊。輔助模塊主要提供的是實驗所需的工具，是本實驗系統(tǒng)的一個特色所在，也是系統(tǒng)人性化的一面。實驗系統(tǒng)中設(shè)置了邏輯測試模塊、電壓表頭和脈沖發(fā)生器，可以方便學(xué)生實驗。另外，實驗系統(tǒng)的電源進(jìn)行了周密的保護(hù)，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
四、系統(tǒng)詳細(xì)功能
電源 | 輸入電壓：220V | 220V（±15％）50HZ | 1組 |
輸出電壓：5V | 提供過壓、欠壓和過流保護(hù) | ||
DSP電源 | 輸入電壓:5V | 提供DSP核心電源 | 1組 |
輸出電壓：1.8V，3.3V | |||
微處理器 | DSP芯片 | TMS320VC5402 | 1片 |
存儲器 | 靜態(tài)隨機(jī)存儲器 | 39VF400A（64K） | 1片 |
FLASH | CY7C1021V33L(128K） | 1片 | |
CPLD | CPLD | XC95288XL | 1片 |
鍵盤 | 4×4矩陣鍵盤 | 行列式結(jié)構(gòu)，組合按鍵 | 1組 |
開關(guān)量輸入 | 撥動開關(guān) | 提供邏輯‘1’和‘0’輸入 | 8只 |
十六進(jìn)制撥碼盤 | 提供0～9,A～F 十六進(jìn)制編碼 | 2只 | |
顯示 | 發(fā)光二極管 | 八只發(fā)光二極管，含電流驅(qū)動 | 8只 |
7段數(shù)碼管顯示器 | 動態(tài)顯示方式，含電流驅(qū)動 | 6只 | |
LCD液晶顯示 | 128X64 T6963控制器 | 1只 | |
通訊口 | 串行接口 | RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行總線接口 | 1個 |
RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行總線接口 | 1個 | ||
數(shù)/模、 模/數(shù)模塊 | 基本數(shù)模轉(zhuǎn)換 | AIC10 | 1片 |
語音處理模塊 | AIC10 | 1片 | |
控制對像 | 步進(jìn)電機(jī) | 四相步進(jìn)電機(jī)含驅(qū)動 | 1只 |
直流電機(jī) | 5V直流電機(jī)含驅(qū)動 | 1只 | |
系統(tǒng)時鐘 | 脈沖序列發(fā)生器 | 由555振蕩器構(gòu)成頻率可調(diào)、脈沖數(shù)可設(shè)置的脈沖序列發(fā)生電路 | 1個 |
單脈沖發(fā)生器 | 加消抖處理提供單個脈沖輸入 | 1個 | |
其它 | 邏輯狀態(tài)測試 | 可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態(tài) | 1支 |
電壓表頭 | 3位半數(shù)字電壓表，測量范圍±20V | 1組 | |
外形尺寸 | 380×220×100mm | 鋁木合金材料 | 1個 |
四、實驗項目
CCS軟件實驗項目：
1.DSP開發(fā)環(huán)境CCS的使用（軟件仿真）
2.數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器實驗
3.快速傅立葉變換（FFT）算法實驗
4.余弦波發(fā)生器實驗
硬件實驗項目：
1.外部IO讀寫指令實驗
2.DSP中斷實驗
3.定時器實驗
4.BCD拔碼盤輸入實驗
5.鍵盤與數(shù)碼管顯示實驗
6.LCD液晶顯示控制實驗
7.步進(jìn)電機(jī)控制實驗
8.直流電機(jī)控制實驗
9.語音錄放實驗
10.TL16C550串行通信實驗
11.A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換實驗
五、實驗系統(tǒng)出廠配置
1. DSP實驗箱一臺（含電源）
2、DSP仿真器一套（內(nèi)置）
3、實驗線材一包
4、CCS調(diào)試軟件光盤一張
5、實驗指導(dǎo)書一份
6、耳機(jī)、麥克風(fēng)一套（選配）
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