"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
DSP教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗箱
DSP是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的技術(shù)，在成功掌握了理論知識的同時(shí)，再配合做一些經(jīng)典的DSP實(shí)驗，從而加深對DSP軟、硬件的理解與掌握，為今后從事DSP的開(kāi)發(fā)打下扎實(shí)的基礎；為了更好的配合理論教學(xué)，達到理論與實(shí)踐完美結合的目的，結合學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐情況和學(xué)生特點(diǎn)。
一、系統概述
數字信號處理是大學(xué)本科計算機及電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎課。從課程的內容來(lái)看，它的工程性、技術(shù)性和實(shí)踐性都很強�！�DSP實(shí)驗系統”應用在系統編程技術(shù)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，能夠完成“數字信號處理”、“數字信號處理器原理與應用”、“電子系統綜合設計”等課程的實(shí)驗。
“DSP實(shí)驗系統”在實(shí)踐教學(xué)中的應用，對提高學(xué)生的動(dòng)手能力、提高學(xué)生對數字信號處理原理的理解、提高學(xué)生的DSP系統綜合設計能力都有很大幫助。實(shí)驗系統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雜性和創(chuàng )造性的綜合性實(shí)驗。
二、系統特點(diǎn)
1、安全性
人員安全的保護：不論實(shí)驗系統在正常工作或故障狀態(tài)下，不會(huì )危及操作或維護人員的人身安全。
誤操作的保護：不會(huì )因為誤操作而導致實(shí)驗系統損壞。
電源的過(guò)流保護：系統因短路等故障過(guò)流時(shí)，可自動(dòng)切斷電源。
電源的過(guò)欠壓保護：電源電壓過(guò)高或欠壓時(shí)，將自動(dòng)切斷實(shí)驗系統電源。
2、穩定性
實(shí)驗系統上加裝自診斷模塊時(shí)，在外接線(xiàn)配合下，可以完成對實(shí)驗系統硬件的自診斷測試。自診斷結果可以通過(guò)系統自身的顯示器或其它方式顯示出來(lái)。自診斷結果中包含故障點(diǎn)信息、可能的故障情況和故障排除方法。
3、可讀性
實(shí)驗系統上加裝信息采集模塊時(shí)，可以將實(shí)驗過(guò)程中表征實(shí)驗過(guò)程的關(guān)鍵信息傳送到計算機中，可以充分發(fā)揮計算機的輔助仿真分析功能，對實(shí)驗結果進(jìn)行分析。
4、可調整性
實(shí)驗系統的電氣邏輯連接應具有重新組合的可能，通過(guò)可編程器件實(shí)現內部總線(xiàn)的重新設計，實(shí)現功能的重組。
5、直觀(guān)性
實(shí)驗系統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)驗系統各功能引腳的符號標注在面板上。
6、靈活性
實(shí)驗系統采用與可編程器件分離設計，可編程器件焊接在獨立的下載板上。通過(guò)選擇
下載板可以選擇不同廠(chǎng)家、不同型號、不同規模的可編程器件，既可適應不同教學(xué)需要，也使系統的功能和規模擴展變得更為方便。
7、實(shí)用方便
為了方便實(shí)驗操作，減少對實(shí)驗儀器儀表的依賴(lài)，在實(shí)驗系統中配備了一些基本功能
模塊和實(shí)驗小工具。
三、實(shí)驗系統組成
1、中心處理模塊。主要包括DSP微處理器TMS320VC5402，RAM(CY7C1021)，FALSH(SST39LF200A)，是整個(gè)實(shí)驗驗裝的核心部分，負責整個(gè)實(shí)驗系統各模塊間的控制。
2、邏輯控制模塊。模塊的核心是一片CPLD（XC95144XL），CPLD負責整個(gè)實(shí)驗系統的邏輯選擇控制，并擴展了輸入輸出接口如鍵盤(pán)、撥碼開(kāi)關(guān)、LED數碼管以及發(fā)光二極管，步進(jìn)電機和液晶顯示大大簡(jiǎn)化了硬件設計。作為基本的輸入輸出模塊，是實(shí)驗系統的基礎部分，可以在此模塊上實(shí)現基本的實(shí)驗。
3、串行通信模塊。模塊主要由一片TLC16C550及其輔助電路組成，擴展了RS-232和RS-485�？梢酝瓿苫镜拇型ㄓ崒�(shí)驗外，還可以通過(guò)此模塊進(jìn)一步深化實(shí)驗的內容。
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模、模數轉換，另外一個(gè)單元是語(yǔ)音處理單元，主要的處理芯片是TLV320AIC10。后續的章節將給予詳細介紹。
5、輔助模塊。輔助模塊主要提供的是實(shí)驗所需的工具，是本實(shí)驗系統的一個(gè)特色所在，也是系統人性化的一面。實(shí)驗系統中設置了邏輯測試模塊、電壓表頭和脈沖發(fā)生器，可以方便學(xué)生實(shí)驗。另外，實(shí)驗系統的電源進(jìn)行了周密的保護，以保障系統的正常運行。
四、系統詳細功能
|
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 |
||
|
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)隨機存儲器 |
39VF400A（64K） |
1片 |
|
FLASH |
CY7C1021V33L(128K） |
1片 |
|
|
CPLD |
CPLD |
XC95288XL |
1片 |
|
鍵盤(pán) |
4×4矩陣鍵盤(pán) |
行列式結構，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，含電流驅動(dòng) |
8只 |
|
7段數碼管顯示器 |
動(dòng)態(tài)顯示方式，含電流驅動(dòng) |
6只 |
|
|
LCD液晶顯示 |
128X64 T6963控制器 |
1只 |
|
|
通訊口 |
串行接口 |
RS-232標準串行總線(xiàn)接口 |
1個(gè) |
|
RS-485標準串行總線(xiàn)接口 |
1個(gè) |
||
|
數/模、 |
基本數模轉換 |
AIC10 |
1片 |
|
語(yǔ)音處理模塊 |
AIC10 |
1片 |
|
|
控制對像 |
步進(jìn)電機 |
四相步進(jìn)電機含驅動(dòng) |
1只 |
|
直流電機 |
5V直流電機含驅動(dòng) |
1只 |
|
|
系統時(shí)鐘 |
脈沖序列發(fā)生器 |
由555振蕩器構成頻率可調、脈沖數可設置的脈沖序列發(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(gè) |
五、實(shí)驗項目
CCS軟件實(shí)驗項目：
1、DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS的使用（軟件仿真）
2、數據存儲器和程序存儲器實(shí)驗
3、快速傅立葉變換（FFT）算法實(shí)驗
4、余弦波發(fā)生器實(shí)驗
硬件實(shí)驗項目：
1、外部IO讀寫(xiě)指令實(shí)驗
2、DSP中斷實(shí)驗
3、 定時(shí)器實(shí)驗
4、BCD拔碼盤(pán)輸入實(shí)驗
5、鍵盤(pán)與數碼管顯示實(shí)驗
6、LCD液晶顯示控制實(shí)驗
7、步進(jìn)電機控制實(shí)驗
8、 直流電機控制實(shí)驗
9、 語(yǔ)音錄放實(shí)驗
10、TL16C550串行通信實(shí)驗
11、A/D轉換和D/A轉換實(shí)驗
六、實(shí)驗系統出廠(chǎng)配置
1.DSP實(shí)驗箱一臺（含電源）
2、DSP仿真器一套（內置）
3、實(shí)驗線(xiàn)材一包
4、CCS調試軟件光盤(pán)一張
5、實(shí)驗指導書(shū)一份
6、耳機、麥克風(fēng)一套（選配）
