ccs實(shí)現(xiàn)dsp課設(shè)iir濾波器

1、IIR濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)一、設(shè)計(jì)目的1、進(jìn)一步了解濾波器的原理，了解IIR濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程。2、了解CCS的使用方法，以及掌握基本編程語(yǔ)言。3、掌握CCS設(shè)計(jì)IIR濾波器。4、掌握CCS工程的建立，源文件的匯編、連接以及調(diào)試程序，并且觀(guān)察其輸入、輸出波形。二設(shè)計(jì)內(nèi)容用DSP匯編語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)IIR運(yùn)算，對(duì)產(chǎn)生的合成信號(hào)，濾除信號(hào)中高頻成分，觀(guān)察濾波前后的波形變化。 三、濾波器的簡(jiǎn)介1、數(shù)字濾波器原理數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理的一部分。數(shù)字信號(hào)處理主要是研究用數(shù)字或符號(hào)的序列來(lái)表示信號(hào)波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計(jì)信號(hào)的特征參量，或削弱信號(hào)中的

2、多余分量和增強(qiáng)信號(hào)中的有用分量。具體來(lái)說(shuō)，凡是用數(shù)字方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強(qiáng)、壓縮、估值、識(shí)別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科的一項(xiàng)重大進(jìn)展是關(guān)于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方向的研究。描述離散系統(tǒng)輸出與輸入關(guān)系的卷積和差分方程只是給數(shù)字信號(hào)濾波器提供運(yùn)算規(guī)則，使其按照這個(gè)規(guī)則完成對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理。時(shí)域離散系統(tǒng)的頻域特性:其中、分別是數(shù)字濾波器的輸出序列和輸入序列的頻域特性（或稱(chēng)為頻譜特性）,是數(shù)字濾波器的單位取樣響應(yīng)的頻譜，又稱(chēng)為數(shù)字濾波器的頻域響應(yīng)。輸入序列的頻譜經(jīng)過(guò)濾波后,因此，只要按照輸入信號(hào)頻譜的特點(diǎn)和處理信號(hào)的目的， 適當(dāng)選擇，使得濾波后的滿(mǎn)足

3、設(shè)計(jì)的要求，這就是數(shù)字濾波器的濾波原理。2、iir濾波器數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應(yīng)函數(shù)的時(shí)域特性，可分為兩種，即無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器和有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器。IIR濾波器與FIR濾波器相比，具有相位特性差的缺點(diǎn)，但它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，并且可以用較少的階數(shù)獲得很高的選擇性。因此也得到了較為廣泛的應(yīng)用。IIR 數(shù)字濾波器的特征是，具有無(wú)限持續(xù)時(shí)間沖激響應(yīng)，需要用遞歸模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，其差分方程為：系統(tǒng)函數(shù)為：設(shè)計(jì)IIR濾波器的任務(wù)就是尋求一個(gè)物理上可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，使其頻率響應(yīng)H(z)滿(mǎn)足所希望得到的頻域指標(biāo)，即符合給定的通帶截止頻率、阻帶截止頻

4、率、通帶衰減系數(shù)和阻帶衰減系數(shù)。四、平臺(tái)簡(jiǎn)介CCS的全稱(chēng)是Code Composer Studio，它是美國(guó)德州儀器公司（Texas Instrument, TI）出品的代碼開(kāi)發(fā)和調(diào)試套件。TI公司的產(chǎn)品線(xiàn)中有一大塊業(yè)務(wù)是數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和微處理器（MCU），CCS便是供用戶(hù)開(kāi)發(fā)和調(diào)試DSP和MCU程序的集成開(kāi)發(fā)軟件。CCS是一種針對(duì)TMS320系列DSP的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具。 CCS有兩種工作模式，即 ：軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前

5、期算法實(shí)現(xiàn)和調(diào)試。 硬件在線(xiàn)編程模式：可以實(shí)時(shí)運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開(kāi)發(fā)板相結(jié)合在線(xiàn)編程和調(diào)試應(yīng)用程序。 CCS的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主要由以下組件構(gòu)成： TMS320C54x集成代碼產(chǎn)生工具； CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境； DSP/BIOS實(shí)時(shí)內(nèi)核插件及其應(yīng)用程序接口API； 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換的RTDX插件以及相應(yīng)的程序接口API； 由TI公司以外的第三方提供的各種應(yīng)用模塊插件。 CCS的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持C/C+和匯編的混合編程，其主要功能如下： 具有集成可視化代碼編輯界面，用戶(hù)可通過(guò)其界面直接編寫(xiě)C、匯編、.cmd文件等； 含有集成代碼生成工具，包括匯編器

6、、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能集成到一個(gè)軟件環(huán)境中； 高性能編輯器支持匯編文件的動(dòng)態(tài)語(yǔ)法加亮顯示，使用戶(hù)很容易閱讀代碼，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤； 工程項(xiàng)目管理工具可對(duì)用戶(hù)程序?qū)嵭许?xiàng)目管理。在生成目標(biāo)程序和程序庫(kù)的過(guò)程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過(guò)跟蹤信息對(duì)不同的程序進(jìn)行分類(lèi)管理； 基本調(diào)試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存器、存儲(chǔ)器、反匯編、變量窗口等功能，并支持C源代碼級(jí)調(diào)試； 斷點(diǎn)工具，能在調(diào)試程序的過(guò)程中，完成硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)的設(shè)置； 探測(cè)點(diǎn)工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視等； 分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評(píng)價(jià)代

7、碼執(zhí)行的時(shí)鐘； 數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運(yùn)算結(jié)果用圖形顯示,包括顯示時(shí)域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進(jìn)行自動(dòng)刷新； 提供GEL工具。利用GEL擴(kuò)展語(yǔ)言，用戶(hù)可以編寫(xiě)自己的控制面板/菜單，設(shè)置GEL菜單選項(xiàng)，方便直觀(guān)地修改變量，配置參數(shù)等；四、源程序（1） 匯編語(yǔ)言源成序（iir.asm）.global _iir,_init,_outdata_iir bset frct sub #1,t0 mov t0,mmap(csr)add t0,ar0mov xar2,xdpmov ar2,cdpmov #0,ac0rpt csrmacmz *ar0-,*cdp+,ac0add t0,ar1m

8、ov xar3,xdpmov ar3,cdprpt csrmacmz *ar1-,*cdp+,ac0mar *ar1+mov hi(ac0),*ar1mov hi(ac0),t0bclr frctret2.鏈接命令文件-stack 0x0500-sysstack 0x0500-heap 0x1000-c-u _Reset-l rts55.libMEMORY PAGE 0: RAM(RWIX): origin=0x, length=0x01ff00 ROM(RIX): origin=0x, length=0x01ff00 VECS(RIX): origin=0xffff00, length=0x

9、PAGE 2: IOPORT(RWI):origin=0x, length=0x SECTIONS .text ROM PAGE 0 .data ROM PAGE 0 .bss RAM PAGE 0 .const RAM PAGE 0 .sysmem RAM PAGE 0 .stack RAM PAGE 0 .cio RAM PAGE 0 .sysstack RAM PAGE 0 .switch RAM PAGE 0 .cinit RAM PAGE 0 .pinit RAM PAGE 0 .vectors VECS PAGE 0 .ioport IOPORT PAGE 2 3.C程序#incl

10、ude math.h#define signal_1_f 500#define signal_2_f 10000#define signal_sample_f 25000#define pi 3.#define IIRNUMBER_L 2#define bufer_L 256int N_L=IIRNUMBER_L; int data_inbufer_L;int outbufer_L ;int xIIRNUMBER_L+1;int yIIRNUMBER_L+1;int k=0;int bufer=bufer_L;int fBnIIRNUMBER_L=0,0x634a;int fAnIIRNUMB

11、ER_L=0xe5c,0xe5c;extern int iir(int *x,int *y,int *fAn,int *fBn,int N_L);extern int init(int *,int *,int);extern int outdata(int *,int,int);void inputwave();void main()int iirout;inputwave();init(x,y,N_L);while(1)x0=data_ink;iirout=iir(x,y,fAn,fBn,N_L);outdata(out,iirout,bufer);k+;if(k=bufer_L)k=0;v

12、oid inputwave()float wt1;float wt2;int i;for(i=0;i=bufer_L;i+)wt1=2*pi*i*signal_1_f;wt1=wt1/signal_sample_f;wt2=2*pi*i*signal_2_f;wt2=wt2/signal_sample_f;data_ini=(cos(wt1)+cos(wt2)/2*32768;在CCS內(nèi)編寫(xiě)以上程序通過(guò)加載運(yùn)行等操作我們可以得到得到輸入，輸出的時(shí)域與頻域波形圖。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 1輸入信號(hào) 輸入信號(hào)波形屬性 輸入信號(hào)時(shí)域波形圖.輸入波形頻域圖2.輸出波形輸出波形屬性：輸出時(shí)域圖：輸出頻域圖：

13、3.分析仿真結(jié)果：有仿真輸入波形時(shí)域是混合波的疊加，在頻域分析時(shí)我們可以看出該輸入信號(hào)是一低頻和一高頻的疊加。當(dāng)我們將該信號(hào)通過(guò)一IIR濾波器時(shí)，我們從輸出波形看到，時(shí)域是一余弦波，頻域也只保留了低頻頻率成分，這說(shuō)明混合信號(hào)通過(guò)IIR濾波器后，高頻成分被濾除，符合濾波器功能，因此CCS可以作為一種模擬濾波器功能的軟件。七、設(shè)計(jì)心得、體會(huì)通過(guò)這次的DSP課程設(shè)計(jì)，我收獲很大。雖然在剛接觸CCS時(shí)我感覺(jué)有點(diǎn)困難，但是我并沒(méi)有被困難嚇到，相反我當(dāng)時(shí)特想學(xué)會(huì)運(yùn)用它。于是我和同學(xué)們一起研究，終于我們從CCS的安裝到CCS的系統(tǒng)配置，再到CCS基本操作的練習(xí)與運(yùn)用，再到后來(lái)學(xué)習(xí)怎樣創(chuàng)建CCS項(xiàng)目就這樣我們慢慢的了解了CCS并學(xué)會(huì)了它的簡(jiǎn)單操作與運(yùn)用。而本次我們課設(shè)要在CCS下實(shí)現(xiàn)IIR濾波器的功能，創(chuàng)立源程序是關(guān)鍵也是難點(diǎn)，這對(duì)于剛剛了解CCS的我們絕對(duì)是一考驗(yàn)，好在大家都很用心，剛開(kāi)始我們不會(huì)建立源程序，也不會(huì)匯編，于是我們互相討論并向老師請(qǐng)教，慢慢的一切都迎刃而解了，到編