TW-X63 DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
數(shù)字信號處理是大學(xué)本科計(jì)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(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)開展實(shí)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(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，對提高學(xué)生的動(dòng)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(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, 使其完全能夠完成具有復(fù)雜性和創(chuàng)造性的綜合性實(shí)驗(yàn)。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
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。
電源的過流保護(hù)：系統(tǒng)因短路等故障過流時(shí)，可自動(dòng)切斷電源。
電源的過欠壓保護(hù)：電源電壓過高或欠壓時(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)，在外接線配合下，可以完成對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上加裝信息采集模塊時(shí)，可以將實(shí)驗(yàn)過程中表征實(shí)驗(yàn)過程的關(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，通過可編程器件實(shí)現(xiàn)內(nèi)部總線的重新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功能的重組。
5、直觀性
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(shí)用方便
為了方便實(shí)驗(yàn)操作，減少對實(shí)驗(yàn)儀器儀表的依賴，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、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(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，還可以通過此模塊進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。
4、語音處理模塊。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
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電源
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輸入電壓：220V
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220V（±15％）50HZ
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1組
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輸出電壓：5V
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提供過壓、欠壓和過流保護(hù)
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DSP電源
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輸入電壓:5V
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提供DSP核心電源
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1組
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輸出電壓：1.8V，3.3V
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微處理器
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DSP芯片
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TMS320VC5402
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1片
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存儲(chǔ)器
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靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器
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39VF400A（64K）
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1片
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FLASH
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CY7C1021V33L(128K）
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1片
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CPLD
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CPLD
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XC95288XL
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1片
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鍵盤
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4×4矩陣鍵盤
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行列式結(jié)構(gòu)，組合按鍵
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1組
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開關(guān)量輸入
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撥動(dòng)開關(guān)
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提供邏輯‘1’和‘0’輸入
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8只
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十六進(jìn)制撥碼盤
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提供0～9,A～F 十六進(jìn)制編碼
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2只
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顯示
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發(fā)光二極管
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八只發(fā)光二極管，含電流驅(qū)動(dòng)
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8只
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7段數(shù)碼管顯示器
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動(dòng)態(tài)顯示方式，含電流驅(qū)動(dòng)
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6只
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LCD液晶顯示
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128X64 T6963控制器
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1只
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通訊口
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串行接口
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RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行總線接口
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1個(gè)
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RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行總線接口
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1個(gè)
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數(shù)/模、
模/數(shù)模塊
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基本數(shù)模轉(zhuǎn)換
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AIC10
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1片
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語音處理模塊
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AIC10
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1片
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控制對像
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步進(jìn)電機(jī)
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四相步進(jìn)電機(jī)含驅(qū)動(dòng)
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1只
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直流電機(jī)
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5V直流電機(jī)含驅(qū)動(dòng)
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1只
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系統(tǒng)時(shí)鐘
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脈沖序列發(fā)生器
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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
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1個(gè)
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單脈沖發(fā)生器
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加消抖處理提供單個(gè)脈沖輸入
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1個(gè)
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其它
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邏輯狀態(tài)測試
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可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態(tài)
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1支
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電壓表頭
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3位半數(shù)字電壓表，測量范圍±20V
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1組
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外形尺寸
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380×220×100mm
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鋁木合金材料
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1個(gè)
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五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
CCS軟件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1、DSP開發(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拔碼盤輸入實(shí)驗(yàn)
5、鍵盤與數(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)線材一包
4、CCS調(diào)試軟件光盤一張
5、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一份
6、耳機(jī)、麥克風(fēng)一套（選配）
