实验一 DSP教学实验系统与集成开发环境入门
一、实验目的
1、熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法；
2、熟悉SEED-DTK BPD实验环境；
3、掌握CCS集成开发环境的调试方法；
4、了解数在计算过程中的定标，掌握数的定点、浮点表示方法，定点、浮点基
本运算以及定点、浮点间的相互转换。
二、实验设备（仪器）
计算机；DSP仿真器；SEED-DTK BPD型DSP实验箱
三、实验内容
1、DSP源文件的建立；
2、DSP程序工程文件的建立；
3、编译与链接的设置，生成可执行的DSP文件；
4、进行DSP程序的调试与改错；
5、学习使用CCS集成开发工具的调试工具；
6、观察实验结果；
四、实验步骤
1、打开CCS 集成开发环境，进入CCS的Simulator操作环境。
2、新建源文件
创建一个未知名的源文件编写源代码并保存
保存源程序名为DTK_BPD_MATH.c
创建其他源程序（如.cmd）可重复上述步骤
3、建立新工程，打开CCS，点击Project-->New，创建一个新工程工程名及路径可任意指定。这里新建一个名为DTK_BPD_MATH.pjt的工程，路径为
C:\tic2000\myprojects\DTK_BPD_MATH。
点击Project，选择add files to project，添加DTK_BPD_MATH.c、math.cmd、
rts2800_ml.lib 文件到工程中。在下面窗口中可以看到DTK_BPD_MATH.c、math.cmd、
rts2800_ml.lib文件已经加到工程文件中。
4、设置编译与连接选项
设置相应的编译参数，一般情况下，按默认值就可以。
设置连接顺序，注：当使用rts2800_ml.lib 时将其放在最后。
点击Project-->Build all，对工程进行编译，如正确则生成DTK_BPD_MATH.out；若是修改程序，可以使用Project->Build命令，进行编译连接，它只对修改部分做编译连接工作，可节省编译与连接的时间。编译通过，生成DTK_BPD_MATH.out文件。
5、点击File-->load program，载入debug文件夹下的可执行文件
DTK_BPD_MATH.out
点击Debug的Go Main回到C程序的入口，然后进入C程序的入口
设置断点、打开CPU 与外设寄存器的观察窗；
运行程序到第一个断点在STDout观察窗内看定点运算是否正确。然后再运行程序到第二个断点，观察浮点运算是否正确；再运行程序，观察浮点与定点之间的转换是否正确。
6、观察CPU寄存器、Memory、Graph
7、调试工具（debug）
在下拉菜单中可选择复位CPU、进入C 主程序、重新开始等操作。
以下操作将会在调试过程中经常用到：
F5——运行
F8——单步运行且进入子程序中
F9——设置断点
F10——单步运行。
Probe Points是一个对调试有相当帮助的工具，它允许CCS 更新观窗口并可以完成在程序的指定处（设置Probe Point处）将PC文件数据读到存贮器或将存贮器数据写入到PC 文件中。
8、在这个实验中，为了加深对CCS 的了解，分别在编译与链接过程中设置了的错误行。这些错误行都是在程序调试中经常遇到的。
1）源程序错误：
在函数fixed_add（）中的z 的定义未加“;”号；
函数float_add（）的｛｝号缺右边而未完整。
2）链接错误；
.text 分配的段名字错误，需要将H0RAM改成PH0RAM。
在进行此实验时，只有将上述的程序错误改正后才能正确的编译与链接。产生DTK_BPD_MATH.out。
五、预习要求
预习本讲义，并提交预习报告。
六、实验报告要求
对浮点和定点运算的实验结果运用DSP的工作原理进行分析。
实验二 DSP数字I/O控制实验
一、实验目的
1、熟悉CCS的开发环境；
2、掌握DSP扩展数字I/O口的方法；
3、了解SEED-DEC2812的硬件系统；
4、掌握交通灯逻辑在DSP中的实现。
二、实验设备（仪器）
计算机；DSP仿真器；SEED-DTK BPD型DSP实验箱
三、实验内容及原理
1、交通灯实现程序。
2、DSP系统中数字I/O的实现
在DSP系统中只有少量的数字I/O资源在一些的控制中经常需要大量的数字量的输入与输出。扩展外部I/O资源是非常有必要的。其实现方法有两种：其一是采用锁存器像74LS273、74lS373之类的集成电路；另一种是采用CPLD在其内部做锁存逻辑，我们采用后者。如图
3、扩展总线存储空间映射的数据空间
TMS320F2812为32位定点DSP，其外部存储器接口只支持16位、异步存储器访问，所以SEED-DEC2812上的存储器扩展总线只实现16位、异步存储器接口，其4 个存储空间CE0～CE3 映射到`F2812 的Zone2存储空间上，而F2812的Zone2 存储空间的大小只有512K 16位可以对外部访问。在此，我们采用分页技术将 4 个1M 16位的扩展总线存储空间CE0～CE3 映射到F2812 的512K 16-位Zone2 存储空间中。也即将4M 16-位的扩展总线存储空间分为8个512K 16-位的存储空间页，3 位页地址由扩展总线页地址寄存器（映射在Zone1 空间的0x00,4020，只写）产生，其控制位的
定义如下：
PA[21:20]：页地址高2 位，用于选择4 个1M 16-位扩展总线存储空间，复位为00
00：选择扩展总线的CE0空间
01：选择扩展总线的CE1空间
10：选择扩展总线的CE2空间
11：选择扩展总线的CE3空间
PA19：扩展总线存储空间的A19地址线，复位为0 外部总线上，需要CE3 作为片选信号，所以需要将CE3 空间映射到数据空间，才能对交通灯和led 灯端口进行操作。
四、实验步骤
1、实验的演示：
在脱机（不接CCS）的情况下，可以首先进行实验的演示。在实验选项的菜单下，选择数字I/O实验一项。选择不使用CCS，确定后，LCD显示屏将显示“程序装载中，请稍候”，并且用进度条显示程序装载进度，等待装载程序后，SEEDDEC2812单元的D3灯由闪烁变成常暗。LCD显示屏将显示“数字IO实验装载成功”。可按菜单操作，完成I/O实验的演示。
2、实验的调试：
1) 将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接；打开SEED-DTK BPD的电源。观察SEED-DTK_IO单元的+5V、+3.3V、+15V、-15V的电源指示灯是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源；JTAG接口绝对不允许热插拔。
2）点击工具栏按钮或选择Project→RebuildAll，CCS重新编译、汇编和连接工程中的所有文件，有关此过程的信息显示在窗口底部的信息框中。选择File→Load Program，选择刚重新编译过的程序DTK_BPD_IO.out并点击Open。CCS把程序加载到目标系统DSP上，并打开Dis Assembly窗口，显示反汇编指令。
3）点击工具栏按钮或选择Debug→Run。观看实验结果。通过实验箱上数字
I/O实验，可选择自动、手动、夜间；禁行、东西、南北等操作。另外，还可以通过Memory的值来改变其指示。选择View→Memory，在Address中输入交通灯控制口地址0X8000或LED控制口地址0X8002，单击OK。在Memory窗口中右键单击，Refresh Window刷新窗口，可看到相应的值不断的改变，双击改变的值，可在Edit Memory中更改其值，确认后，交通灯或LED灯改变原来的显示状态；在程序中改变延时时间，即可改变交通灯的变换时间。
注意：每次更改其值时，必须重新编译、装载程序！
数字I/O 实验主要完成的功能：
在此实验中，SEED-DEC2812 首选进行初始化，包括对外设UART、本身频率的设定及一些状态区的初始化。然后等待SEED-MMI5402 发送命令；SEED－DEC2812 响应交通灯自动模式、交通灯手动模式、交通灯东西通、交通灯南北通、及交通灯的禁行与夜间模式的操作命令。
五、预习要求
预习本讲义，并提交预习报告。
六、实验报告要求
通过本实验，完成交通灯与LED的控制，分析DSP的I/O硬件电路设计和相关程序。
部分源程序
#define EASTEWEST 0x861 /* 调整红、黄、绿灯的亮灭*/
#define SOUTHNORTH 0x30c
#define IOCHANGE 0x492
#define ALLFORBIN 0x924
#define SELECTCE3 0x6
#define SELECTCE0 0x0
for(;;)
{
if(data0save== TRAFFICAUTO)
{
/*白天模式*/
/*从东西到南北*/
iostatus = EASTEWEST;
*p_trafficaddr=iostatus; /*调整交通灯变换时间*/
delay(2000);
iostatus = IOCHANGE;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(1000);
iostatus = SOUTHNORTH;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(8000);
/*从南北到东西*/
iostatus = SOUTHNORTH;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(2000);
iostatus = IOCHANGE;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(1000);
iostatus = EASTEWEST;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(8000);
}
if(data0save==TRAFFICNIGHT)
{
iostatus = IOCHANGE;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(6000);
iostatus = 0;
*p_trafficaddr=iostatus;
delay(6000); }
实验三 DSP定时器实验
一、实验目的
1、了解DSP 程序各段的含义；
2、了解串行通讯的过程；
3、掌握长时间间隔的定时器的处理；
4、掌握片内外设的设置方法。
二、实验设备（仪器）
计算机；DSP 仿真器；SEED-DTK BPD型DSP实验箱
三、实验内容及原理
1、DSP 的初始设置；
2、DSP 中断向量表的建立；
3、定时中断的编写；
4、中断方式异步串口程序
CPU定时器的原理框图
定时中断图
四、实验步骤
1、在脱机（不接CCS）的情况下，可以首先进行实验的演示。在实验选项的菜单
下，选择定时器实验一项。选择不使用CCS，确定后，LCD显示屏将显示“程序装载中，请稍候”，并且用进度条显示程序装载进度，等待装载程序后，SEEDDEC2812单元的D3灯由闪烁变成不亮。LCD显示屏将显示“定时器实验装载成功”。按菜单操作，完成定时器的演示。
2、仿真联机实验的调试：
1) 将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接；打开SEED-DTK BPD的电源。观察SEED-DTK_IO单元的+5V、+3.3V、+15V、-15V的电源指示灯是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源；JTAG接口绝对不允许热插拔。
2）将定时器源程序拷贝到“ti ”中的“my project” 文件夹中便将其属性中“只读”
去掉（若不去掉会造成以后程序编译时出现“错误”或“警告”提示）。点击桌面图标“?ccs2”之前，将通电的“仿真器”的USB口与计算机的USB口相联，此时可双击“…ccs2”图标打开软件若直接弹出“ccs: Parallel Debug Manager”图框则表示连接成功，否则连接失败（联机实验箱时要先联机后开电源，USB口与计算机联接时要先开电源后联机；在拔下时要先关电源后拔下）连接失败后要重新操作直到联接成功为止。
3）选择“OPEN”下的“Emulator”单击会弹出操作界面，选择左边“树”下的“projects”右键单击选择“my projects”下的定时器程序，通过“project”下的“Rebuild All”进行编译，编译结果若无“错误”与“警告”则可通过“File”下的“Load program”对程序进行下载；
4）对试验箱进行设置；运行程序；查看寄存器观察程序运行情况。
3、实验程序的分析：
1) DTK_BPD_TIMER.c：包含了以下功能：
① DSP的初始化。
②主程序流程。
主程序中断服务程序
主程序与定时器中断程序流程图
③异步串口的发送与接收子程序。 ④ 定时器的操作及中断服务程序。
2) DSP28_Sci.c ：包含了异步串口初始化程序。
3) DSP28_DefaultIsr.c ：包含了异步串口接收中断服务程序。
4) SRAM.cmd ：声明了系统的存贮器配置与程序各段的链接关系。 5) DTK_BPD_TIMER.out ：DSP 上可执行的程序，即实验程序。 定时器实验实现的功能如下：
程序运行后，经过DSP 与异步串口初始化后，系统等待主机的命令。当系统设置好当前的时间并发出启动定时器时，开始启动定时器。定时器的时间间隔为千分之一秒。每当定时器运行1000次，也就是一秒之后，DSP 向系统发送报时信息，传回当前的时间信息。系统在LCD 上显示当前的时间。下面的程序为部分核心程序，可根据注释对实际程序进行修改，观察修改后的变化。
段1
sw itch(precieve->Type)
{
case TIMESET:
for(i=0;i<3;i++)
timerset[i] = uart[i+1];
DINT;
ConfigCpuTimer(&CpuTimer2, 150, 1000000); 设置计时晶振周期……………….
………………
case…………
case…………..
段二
interrupt void ISRTimer2(void)
{
timerset[2]++;
if(timerset[2]>=60) //“分”进位循环周期
{
timerset[1]++;
timerset[2]=0;
}
if(timerset[1]>=60) //“时”进位循环周期
{
timerset[1]=0;
timerset[0]++;
}
if(timerset[0]>=24) //“天”进位循环周期
timerset[0]=0;
五、预习要求
预习本讲义，并提交预习报告。
六、实验报告要求
分析DSP中定时器寄存器的原理及使用方法，修改程序从而改变定时的周期，在报告中分析原因，并附带程序说明。
实验四直流电机调速开环系统的设计
一、实验目的
1、以TMS320F2812 DSP芯片为核心，通过硬件和软件的设计，应用事件管理器EVA产
生PWM脉冲，控制直流电机的正转、反转、停止和往复运行，最终来实现有刷直流电机的开环调速。
2、掌握TMS320C2812系列的主要性能——两个事件管理器EVA、EVB、16位通用定时
器、8个PWM通道的使用方法。
3、掌握并制作以L298为核心的直流电机驱动电路。
二、实验设备（仪器）
计算机；DSP仿真器；SEED-DTK BPD型DSP实验箱；自制L298驱动电路
三、实验内容
1、驱动电路的选择
（1）电路小巧，简单，控制频率符合设计任务要求；
（2）L298是一个多路、大功率的单块集成电路，他是一种高电压、大电流的双全桥驱动器，设计遵循TTL逻辑电平标准，驱动电感性负荷，如继电器、螺线形电导管和直流步进电机等。器件有两个使能端ENABLE A和ENABLE B控制独立的输入信号。每座桥的较低电晶体的发射极被连接在一起，而且相应的外部中断能够作为外部感应器件的连接。为防止逻辑工作在低电平，提供一个附加的补偿输入。
L298操作补偿电压可达46V；L298总电流达4A；L298低漏电压；L298过温保护；L298逻辑0输入电压达1.5V，防止高噪音干扰；
（3）以L298为核心的电机驱动电路原理图
实现电机控制列表
2、软件及控制算法的设计
在电机控制系统中，PWM信号控制功率开关器件的导通和关闭。为产生一个PWM信号，定时器需要重复按照PWM周期进行记数。比较寄存器用于保持调制值，比较寄存器中的值一直与定时器计数器的值相比较，当两个值匹配时，PWM输出就会产生跳变。当两个值产生第二次匹配或一个定时器周期结束时，就回产生第二次输出跳变。通过这种方式就会产生一个周期与比较寄存器值成比例的脉冲信号。在比较单元中重复完成计数、匹配输出的过程，就产生了PWM信号。程序流程图如下图所示
四、实验步骤
1、将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接；打开SEED-DTK BPD 的电源。观察SEED-DTK_IO单元的+5V、+3.3V、+15V、-15V的电源指示灯是否均亮；若有不亮的，请断开电源，检查电源；JTAG接口绝对不允许热插拔。
2、将定时器源程序拷贝到“ti ”中的“my project” 文件夹中便将其属性中“只读”去掉（若不去掉会造成以后程序编译时出现“错误”或“警告”提示）。点击桌面图标“?ccs2”之前，将通电的“仿真器”的USB口与计算机的USB口相联，此时可双击“…ccs2”图标打开软件若直接弹出“ccs: Parallel Debug Manager”图框则表示连接成功，否则连接失败（联机实验箱时要先联机后开电源，USB口与计算机联接时要先开电源后联机；在拔下时要先关电源后拔下）连接失败后要重新操作直到联接成功为止。
3、在CCS环境中引入程序，编译程序，选择Rebuild All，并装载到DSP中。点击RUN 运行。观察电机运行状况。用示波器观察PWM波形，频率和占空比。调试过程如下：设定周期寄存器值EvaRegs.T1PR = 0x9000，可以设置PWM波形的周期；改变EvaRegs.CMPR1的值，可改变PWM的占空比。
源程序清单
#include "DSP281x_Device.h" // DSP281x Headerfile Include File
#include "DSP281x_Examples.h" // DSP281x Examples Include File
// Prototype statements for functions found within this file.
void init_evaa(void); // 占空比100%（正转）
void init_eva(void); // 占空比70％（正转）
void init_eva1(void); // 占空比20% （反转）
void init_eva2(void); // 占空比40% （慢速反转）
void init_eva3(void); // 占空比6% （基本全速反转）
int i, j;
void main(void)
{
InitSysCtrl();
EALLOW;
GpioMuxRegs.GPAMUX.all = 0x00FF; // EV A PWM 1-6 pins
GpioMuxRegs.GPBMUX.all = 0x00FF; // EVB PWM 7-12 pins
EDIS;
DINT;
InitPieCtrl();
IER = 0x0000;
IFR = 0x0000;
InitPieVectTable();
init_evaa(); //100%正转//为了为了使开始时70%正转效果明显，而开始时自设
100%正转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_eva(); //70％正转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_evaa(); //100%正转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_eva1(); //反转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_eva2(); //慢速反转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_eva3(); //全速反转
for(i=0; i<10000; i++) //延时5秒
{for(j=0; j<5000; j++);}
init_evaa(); //100%正转
for(;;);
}
void init_evaa() //100%正转
{
// EV A Configure T1PWM, T2PWM, PWM1-PWM6
// Initalize the timers
// Initalize EVA Timer1
EvaRegs.T1PR = 0x7200; // Timer1 period 设置周期EvaRegs.T1CMPR = 0x3c00; // Timer1 compare EvaRegs.T1CNT = 0x0000; // Timer1 counter
// TMODE = continuous up/down
// Timer enable
// Timer compare enable
EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;
// Initalize EV A Timer2
EvaRegs.T2PR = 0x0FFF; // Timer2 period EvaRegs.T2CMPR = 0x03C0; // Timer2 compare EvaRegs.T2CNT = 0x0000; // Timer2 counter
// TMODE = continuous up/down
// Timer enable
// Timer compare enable
EvaRegs.T2CON.all = 0x1042;
// Setup T1PWM and T2PWM
// Drive T1/T2 PWM by compare logic
EvaRegs.GPTCONA.bit.TCMPOE = 1;
// Polarity of GP Timer 1 Compare = Active low EvaRegs.GPTCONA.bit.T1PIN = 1;
// Polarity of GP Timer 2 Compare = Active high EvaRegs.GPTCONA.bit.T2PIN = 2;
// Enable compare for PWM1-PWM6
EvaRegs.CMPR1 = 0x7100; // 占空比
EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;
EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;
// Compare action control. Action that takes place
// on a cmpare event
// output pin 1 CMPR1 - active high
// output pin 2 CMPR1 - active low
// output pin 3 CMPR2 - active high
// output pin 4 CMPR2 - active low
// output pin 5 CMPR3 - active high
// output pin 6 CMPR3 - active low
EvaRegs.ACTRA.all = 0x0666;
EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0000; // Disable deadband https://www.doczj.com/doc/8017679627.html,CONA.all = 0xA600;
}
void init_eva() //70%正转
{
EvaRegs.T1PR = 0x7200; // Timer1 period 周期EvaRegs.T1CMPR = 0x7000; // Timer1 compare EvaRegs.T1CNT = 0x0000; // Timer1 counter EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;
EvaRegs.T2PR = 0x0FFF; // Timer2 period EvaRegs.T2CMPR = 0x03C0; // Timer2 compare EvaRegs.T2CNT = 0x0000; // Timer2 counter EvaRegs.T2CON.all = 0x1042;
EvaRegs.GPTCONA.bit.TCMPOE = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T1PIN = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T2PIN = 2;
EvaRegs.CMPR1 = 0x50FF; //占空比EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;
EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;
EvaRegs.ACTRA.all = 0x0666;
EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0000; // Disable deadband https://www.doczj.com/doc/8017679627.html,CONA.all = 0xA600;
}
void init_eva1() //82%反转
{
EvaRegs.T1PR = 0xFFFF; // Timer1 period 周期EvaRegs.T1CMPR = 0x3C00; // Timer1 compare
EvaRegs.T1CNT = 0x0000; // Timer1 counter
EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;
EvaRegs.T2PR = 0x0FFF; // Timer2 period
EvaRegs.T2CMPR = 0x03C0; // Timer2 compare
EvaRegs.T2CNT = 0x0000; // Timer2 counter
EvaRegs.T2CON.all = 0x1042;
EvaRegs.GPTCONA.bit.TCMPOE = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T1PIN = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T2PIN = 2;
EvaRegs.CMPR1 = 0x4000; //占空比
EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;
EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;
EvaRegs.ACTRA.all = 0x0666;
EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0000; // Disable deadband https://www.doczj.com/doc/8017679627.html,CONA.all = 0xA600;
}
void init_eva2() //慢速反转
{
EvaRegs.T1PR = 0xFF00; // Timer1 period 周期EvaRegs.T1CMPR = 0x3C00; // Timer1 compare
EvaRegs.T1CNT = 0x0000; // Timer1 counter
EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;
EvaRegs.T2PR = 0x0FFF; // Timer2 period
EvaRegs.T2CMPR = 0x03C0; // Timer2 compare
EvaRegs.T2CNT = 0x0000; // Timer2 counter
EvaRegs.T2CON.all = 0x1042;
EvaRegs.GPTCONA.bit.TCMPOE = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T1PIN = 1;
EvaRegs.GPTCONA.bit.T2PIN = 2;
EvaRegs.CMPR1 = 0x5000; //占空比
EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;
EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;
EvaRegs.ACTRA.all = 0x0666;
EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0000; // Disable deadband https://www.doczj.com/doc/8017679627.html,CONA.all = 0xA600;
}
void init_eva3() //全速反转
{
EvaRegs.T1PR = 0xffff; // Timer1 period 周期EvaRegs.T1CMPR = 0x3C00; // Timer1 compare
EvaRegs.T1CNT = 0x0000; // Timer1 counter
EvaRegs.T1CON.all = 0x1042;