《DSP系统设计与应用》
题 目 学 专 班 学 姓 指 导 课程设计报告书
名 称： 基于DSP定时器的LED控制系统设计 院： 机电工程学院 业： 专电气工程及其自动化 级： 2013级2班 号： 13031310016 名： 教 师： 2016年12月
课程设计报告书
DSP课程设计是深化和提高课程理论知识的重要途径之一。以DSP综合集成与应用的基本理论为基础，研究了DSP最小系统设计的基本方法，并学习了用C语言编写DSP编程与使用测试箱及DSP系统的相关软件。培养独立思考能力；培训分析、总结和撰写技术报告能力，本次课程设计目的在于： （1）学习用DSP来控制LED灯的闪亮。 （2）学习DSP程序的调试与编写，利用观察变量查看程序运行。 （3）学习测试箱的使用方法。 设 计 目 的 设计内容： 本次设计内容为基于DSP定时器的LED控制系统设计 ，具体要求如下： （1）给定电源12V，设计供电电路。 （2）给定外部晶振30M，系统时钟工作在150M，给出寄存器如何配置。 （3）利用定时器定时1秒，实现四个LED灯的秒闪。 （4）自主完成发挥功能。 （5）撰写设计报告。 功能说明： 本设计利用F28335DSP芯片来控制模拟基本的LED闪烁，给予系统额定电压来保证系统的正常工作，用中断的方式定时控制LED灯的集体闪烁频率。 设计 内容 及 功能 说明
设 计 步 骤 步骤一：DSP最小系统分析 1.DSP最小系统 能够用于基本的数字信号处理，运行一些简单的程序。此部分主要包括电源电路、复位电路、时钟电路等。 2.晶振电路 DSP的时钟可以有两种连接方式，即外部振荡器方式和谐振器方式。如果使用内部振荡器，则必须在X1/XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。如果采用外部时钟，可将输入时钟信号直接连到X1/CI。KIN引脚上，X2悬空。本设计采用外部晶振，直接选择一个3.3V供电的30MHz晶振实现。系统工作是通过编程选择5倍频的PLL功能，可实现最高工作频率(150MHz)。如图1所示： 图1 晶振电路图 3.复位电路 对于实际的DSP应用系统，特别是产品化的DSP系统，其可靠性是一个不容忽视的问题。由于DSP系统的时钟频率较高，在运行时极有可能发生干扰和被干扰的现象，严重的系统问题可能出现死机现象。为了克服这些情况，除了在软件上做一些保护措施外硬件上必须做相应的处理。硬件上最有效的保护措施是采用具有看门狗(Watchdog)功能的自动复位电路相结合的方式。 TMS320F28335的复位输入引脚XRS为处理器提供了一种硬件初始化的方法,它是一种不可屏蔽的外中断,可在任何时候对TMS320F28335进行复位。本设计采用了简单的RC复位电路，复位电路如图所示2： 图2 复位电路图
4.电源电路 F28335DSP采用了双电源供电机制，以获得更好的电源性能，其工作电压为3.3V和1.8V。其中，1.8V主要为该器件的内部逻辑提供电压，包括CPU和其他所有的外设逻辑。与3.3V供电相比，1.8V供电大大降低功耗。外部接口引脚仍然采用3.3V电压，便于直接与外部低压器件接口，而无需额外的电平变换电路。在本设计里我用TI公司的TPS7301单输出可调电压调节器作为主器件的电源电路，将12V转换为3.3V和1.9V供给DSP，使系统正常工作。电源电路如图3所示： ViTPS7301INC1RESETR1ENOUTR2GNDFBC210uR3250kRSTVo 设 计 步 骤 0.1u图3 电源电路图 电源模块 步骤二：本次设计硬件电路分析 1.定时器中断的实现 为了实现定时器的精确走时功能，系统利用定时器0、PIE模块和CPU中断共同作用产生定时器中断。首先为定时器0设置定时初值，并开启定时器使其计数。当定时器计数器寄存器递减到零时，定时器会产生一个中断TINT并将其传送给PIE外设中断模块，当PIE中的中断时能位PIEIER被时能后，PIE会将这个中断传送给CPU，如果CPU的中断使能位和INTM被使能，则CPU会相应定时器0中断，转而执行定时器0的中断服务子程序。 2.LED显示电路 在定时结束后LED要不停地闪亮，提醒用户定时结束。在本次设计中，将一个发光二极管的输入段与电源相连接，输出与DSP芯片的GPIO4端口相连接，当GPIO端口为低电平时，LED点亮。
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