一、系統(tǒng)概述TW-050A DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
數(shù)字信號(hào)處理是大學(xué)本科計(jì)算機(jī)及電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課。從課程的內(nèi)容來(lái)看,它的工程性、技術(shù)性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。“DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”應(yīng)用在系統(tǒng)編程技術(shù)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué),能夠完成“數(shù)字信號(hào)處理”、“數(shù)字信號(hào)處理器原理與應(yīng)用”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等課程的實(shí)驗(yàn)。
“DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用,對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、提高學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)處理原理的理解、提高學(xué)生的DSP系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)能力都有很大幫助。實(shí)驗(yàn)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*夠完成具有復(fù)雜性和創(chuàng)造性的綜合性實(shí)驗(yàn)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)TW-050A DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
1、安全性
人員安全的保護(hù):不論實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在正常工作或故障狀態(tài)下,不會(huì)危及操作或維護(hù)人員的人身安全。
誤操作的保護(hù):不會(huì)因?yàn)檎`操作而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)損壞。
電源的過(guò)流保護(hù):系統(tǒng)因短路等故障過(guò)流時(shí),可自動(dòng)切斷電源。
電源的過(guò)欠壓保護(hù):電源電壓過(guò)高或欠壓時(shí),將自動(dòng)切斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電源。
2、穩(wěn)定性
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上加裝自診斷模塊時(shí),在外接線(xiàn)配合下,可以完成對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件的自診斷測(cè)試。自診斷結(jié)果可以通過(guò)系統(tǒng)自身的顯示器或其它方式顯示出來(lái)。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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上加裝信息采集模塊時(shí),可以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表征實(shí)驗(yàn)過(guò)程的關(guān)鍵信息傳送到計(jì)算機(jī)中,可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助仿真分析功能,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
4、可調(diào)整性
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電氣邏輯連接應(yīng)具有重新組合的可能,通過(guò)可編程器件實(shí)現(xiàn)內(nèi)部總線(xiàn)的重新設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)功能的重組。
5、直觀(guān)性
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各功能引腳的符號(hào)標(biāo)注在面板上。
6、靈活性
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用與可編程器件分離設(shè)計(jì),可編程器件焊接在獨(dú)立的下載板上。通過(guò)選擇
下載板可以選擇不同廠(chǎng)家、不同型號(hào)、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(shí)用方便
為了方便實(shí)驗(yàn)操作,減少對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器儀表的依賴(lài),在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中配備了一些基本功能
模塊和實(shí)驗(yàn)小工具。
三、實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝的核心部分,負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的邏輯選擇控制,并擴(kuò)展了輸入輸出接口如鍵盤(pán)、撥碼開(kāi)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(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)。作為基本的輸入輸出模塊,是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分,可以在此模塊上實(shí)現(xiàn)基本的實(shí)驗(yàn)。
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(shí)驗(yàn)外,還可以通過(guò)此模塊進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。
4、語(yǔ)音處理模塊。此功能模塊由兩個(gè)并行的音頻處理單元組成,其中一個(gè)單元主要是基本的數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換,另外一個(gè)單元是語(yǔ)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(shí)驗(yàn)所需的工具,是本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一個(gè)特色所在,也是系統(tǒng)人性化的一面。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中設(shè)置了邏輯測(cè)試模塊、電壓表頭和脈沖發(fā)生器,可以方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)。另外,實(shí)驗(yàn)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(guò)壓、欠壓和過(guò)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(chǔ)器 | 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 | 39VF400A(64K) | 1片 |
FLASH | CY7C1021V33L(128K) | 1片 | |
CPLD | CPLD | XC95288XL | 1片 |
鍵盤(pán) | 4×4矩陣鍵盤(pán) | 行列式結(jié)構(gòu),組合按鍵 | 1組 |
開(kāi)關(guān)量輸入 | 撥動(dòng)開(kāi)關(guān) | 提供邏輯‘1’和‘0’輸入 | 8只 |
十六進(jìn)制撥碼盤(pán) | 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(dòng) | 8只 |
7段數(shù)碼管顯示器 | 動(dòng)態(tài)顯示方式,含電流驅(qū)動(dòng) | 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(xiàn)接口 | 1個(gè) |
RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行總線(xiàn)接口 | 1個(gè) | ||
數(shù)/模、 模/數(shù)模塊 | 基本數(shù)模轉(zhuǎn)換 | AIC10 | 1片 |
語(yǔ)音處理模塊 | AIC10 | 1片 | |
控制對(duì)像 | 步進(jìn)電機(jī) | 四相步進(jìn)電機(jī)含驅(qū)動(dòng) | 1只 |
直流電機(jī) | 5V直流電機(jī)含驅(qū)動(dòng) | 1只 | |
系統(tǒng)時(shí)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(gè) |
單脈沖發(fā)生器 | 加消抖處理提供單個(gè)脈沖輸入 | 1個(gè) | |
其它 | 邏輯狀態(tài)測(cè)試 | 可測(cè)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(cè)量范圍±20V | 1組 | |
外形尺寸 | 380×220×100mm | 鋁木合金材料 | 1個(gè) |
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
CCS軟件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
1、DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS的使用(軟件仿真)
2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)
3、快速傅立葉變換(FFT)算法實(shí)驗(yàn)
4、余弦波發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
1、外部IO讀寫(xiě)指令實(shí)驗(yàn)
2、DSP中斷實(shí)驗(yàn)
3、 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
4、BCD拔碼盤(pán)輸入實(shí)驗(yàn)
5、鍵盤(pán)與數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
6、LCD液晶顯示控制實(shí)驗(yàn)
7、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
8、 直流電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
9、 語(yǔ)音錄放實(shí)驗(yàn)
10、TL16C550串行通信實(shí)驗(yàn)
11、A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
六、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出廠(chǎng)配置
1.DSP實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)(含電源)
2、DSP仿真器一套(內(nèi)置)
3、實(shí)驗(yàn)線(xiàn)材一包
4、CCS調(diào)試軟件光盤(pán)一張
5、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一份
6、耳機(jī)、麥克風(fēng)一套(選配)