一、实验目的
掌握加减法运算指令。 掌握ccs编译环境的使用
二、实验设备
计算机、SEED-DTK 实验箱、5416EVM 板
三、实验原理
参见教材第3章
四、实验内容
编写程序，分别实现计算z=x+y-w、y=mx+b
五、实验步骤
1、用仿真机将计算机与SEED-DTK系列实验箱连接好，然后打开实验箱电源，再运行CCStudio v3.3 软件。
2、新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为experiment2，然后点击OK，系统会自动生成一个与项目同名的文件夹。注意项目名要用英文名，不要将项目取名为中文名，因为CCS 软件不能识别以中文命名的文件夹。
3、新建一个源文件：点击File－New－Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目同名的一个文件夹下面(experiment2)，保存类型选择*.ASM（如果源文件是C 语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM 为保存类型），我们在这里将保存名字命名为example4.asm 。
4、在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS 编译器对该源文件进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击experiment2.pjt，在弹出的菜单中选择Add Files to project，然后将刚才建立的example4.asm 文件添加到该项目中去。
5、编写源程序：
在工程管理器中双击example4.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中输入 如下内容：
***************************************** * *
* 计算 z=x+y-w * * *
***************************************** .title \"example4.asm\" .mmregs
STACK .usect \"STACK\堆栈的设置 .bss x,1 ;为变量分配4 个字的存储空间 .bss y,1 .bss w,1 .bss z,1
.def _c_int00 .data
table .word 10,26,23 ;x,y,w .text
_c_int00: STM #0,SWWSR ;插入0 个等待状态 STM #STACK+10H,SP ;设置堆栈指针 STM #x,AR1 ;AR1指向x RPT #2
MVPD table,*AR1+ ;把程序存储器中的数据移动到数据存储器 CALL SUMB end: B end
SUMB: LD *(x),A
ADD *(y),A SUB *(w),A STL A,*(z) RET .end
6、编写链接配置文件：
新建一个源文件：点击File－New－Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目同名的一个文件夹下面(experiment2)，保存类型选择*.cmd，我们在这里将保存名字命名为dec5416.cmd。输入以下文本内容：
MEMORY {
PAGE 0:
VECT: origin = 0x28100, len = 0x100 IPROG1: origin = 0x200, len = 0x7c00 IPROG2: origin = 0x28200, len = 0x7c00 IPROG3: origin = 0x38000, len = 0x8000 FLASHL: origin = 0x40000, len = 0x40000 FLASHH: origin = 0x4000000,len = 0x80000
PAGE 1:
SPRAM: origin = 0x60, len = 0x20 DARAM: origin = 0x80, len = 0x3f80 /*×öÏàÓ¦ÉèÖúóÒ²¿ÉÒÔÊÇFLASH¿Õ¼ä*/
SARAM: origin = 0x8000, len = 8000 }
SECTIONS {
.vector: {} > VECT PAGE 0 .text: {} > IPROG2 PAGE 0 .cinit: {} > IPROG2 PAGE 0 .switch: {} > IPROG2 PAGE 0 .const: {} > IPROG2 PAGE 0 .stack: {} > IPROG1 PAGE 0 .data: {} > DARAM PAGE 1 .bss: {} > DARAM PAGE 1 .cio: {} > IPROG1 PAGE 0 }
7、编写中断向量表文件
新建一个源文件：点击File－New－Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击保存按键，保存在和项目同名的一个文件夹下面(experiment2)，保存类型选择*.asm，我们在这里将保存名字命名为vector.asm。输入以下文本内容：
.title \"vector.asm\" ;/*中断向量表的文件名*/ .ref _c_int00 ;/*引用外部定义的标号*/ .sect \".vector\" ;/*定义初始化的段名*/ B _c_int00 ;/*引用start*/ .end
8、对项目进行编译和链接：
再从3.4.4 Convolve 文件夹下将dek-boot.gel文件拷到本项目所在的文件夹(experiment2)并添加该gel文件。把example4.asm、vector.asm、dec5416.cmd 依次添加到项目后，点击Project－Rebuild All，编译成功之后并对该项目进行链接，生成*.out 文件。 9、装载可执行文件：
要让程序代码在DSP 内部运行必需将生成的*.OUT 文件装载到DSP 内部，装载方法是点击：File－Load Programe 再在项目文件夹下的子文件夹debug中选择生成的example4.out 文件就
可以将程序装载到DSP 的内部存储器中。 10、运行程序并查看结果：
a）首先打开欲查看的数据空间：点击View－Memory，弹出“Memory Window Options” 对话框，把欲查看的地址改为0x0080，如右图所示。
b)点击OK 按钮，然后点击Debug－Run 让程序在DSP 内部运行，最后点击Debug－Halt，再观察“Memory ”对话框，看是否与下图一致：
11、修改汇编源程序文件
将以上项目源程序中SUMB子程序的寻址方式改成间接寻址方式，运行程序并查看程序运行结果。并记录下程序运行结束后CPU寄存器的结果。 12、建立其它项目工程文件
建立项目工程文件example5，使之实现计算y=mx+b； .title \"example4.asm\" .mmregs
STACK .usect \"STACK\堆栈的设置 .bss x,1 ;为变量分配4 个字的存储空间 .bss m,1 .bss b,1 .bss y,1
.def _c_int00 .data
table .word 15,3,20 ;x,m,b .text
_c_int00: STM #0,SWWSR ;插入0 个等待状态 STM #STACK+10H,SP ;设置堆栈指针 STM #x,AR1 ;AR1指向x RPT #2
MVPD table,*AR1+ ;把程序存储器中的数据移动到数据存储器 CALL SUMM end: B end
SUMM: LD *(x),T MPY *(m),A ADD *(b),A STL A,*(y) RET .end
操作步骤与前面相似，需要观察的数据存储器的地址均为0x0080； 下面是该项目程序的实验运行结果：example5 的结果
并记录下程序运行结束后CPU各寄存器的结果。
实验二 定点运算实验
一、实验目的
掌握各种乘法指令。
二、实验设备
计算机、SEED-DTK 实验箱、5416EVM 板
三、实验原理
参见教材第三章。
四、实验内容
编写程序，实现y=
Σa x 。
i
i
五、实验步骤
1、用仿真机将计算机与SEED-DTK 实验箱连接好，并依次打开实验箱电源、仿真机电 源，然后运行CCStudio v3 .3 软件。
2、新建一个项目：点击Project－New，将项目命名为zhao4，并将项目保存在自己定义
的文件夹下，注意文件夹一定要用英文名，不要将文件夹取名为中文名，因为CCS 软件不能识别以中文命名的文件夹。
3、新建一个源文件：点击File－New－Source File 可以打开一个文本编辑窗口，点击 保存按键，保存在和项目相同的一个文件夹下面(zhao4)，保存类型选择*.ASM（如果源文件 是C 语言编写的，保存类型选择*.C,本实验中的例程是使用汇编语言编写的,所以选择*.ASM 为保存类型），我们在这里将保存名字命名为zhao4.asm 。
4、在项目中添加源文件：在新建立了一个源文件以后，要想使用CCS 编译器对该源文件 进行编译还需要将源文件添加到项目中去。添加方法是在工程管理器中右键单击zhao4.pjt， 在弹出的菜单中选择Add Files，然后将刚才建立的zhao4.asm 文件添加到该项目中去。 5、编写源程序：
在工程管理器中双击zhao4.asm ，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中输入如下 内容：
************************************************* * *
* 用单操作数指令方案实现 * * y=(a1*x1+a2*x2+···a19*x19+a20*x20) * * *
************************************************* .title \"zhao4.asm\" .mmregs
STACK .usect \"STACK\ .bss a,20 .bss x,20 .bss y,2 .data
table: .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 .word 12,13,14,15,16,17,18,19,20 .word 21,22,23,24,25,26,27,28 .word 29,30,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 .def _c_int00 .text
_c_int00: STM #a,AR1 RPT #39
MVPD table,*AR1+ LD #0,B STM #a,AR2 STM #x,AR3 STM #19,BRC RPTB done-1
LD *AR2+,T ;单操作数指令 MPY *AR3+,A ;单操作数指令 ADD A,B
done: STH B,*(y)
STL B,*(y+1) end: B end .end
6、编写链接配置文件： 参照实验二，可不作修改 7、编写中断向量表文件 参照实验二，可不作修改。 8、对项目进行编译和链接：
把zhao4.asm、vectors.asm、zhao4.cmd 依次添加到项目后，点击Project－Compile File， 在项目编译成功之后点击Project－Build 选项对该项目进行链接，生成*.out 文件。 9、装载可执行文件：
要让程序代码在DSP 内部运行必需将生成的*.OUT 文件装载到DSP 内部，装载方法是点 击：File－Load Programe 再选择生成的zhao4.out 文件就可以将程序装载到DSP 的内部存储 器中。
10、运行程序并查看结果：
a ） 首先打开欲查看的数据空间： 点击View－
Memory，弹出“Memory Window Options”对话框，把欲 查看的地址改为0x0080，如右图所示。
b)点击OK 按钮，然后点击Debug－Run 让程序在
DSP 内部运行，最后点击Debug－Halt，再观察“Memory ”对话框，看是否与下图一致：
11、查看执行的周期数：a)关闭上述数据观察窗口，在文件zhao4.asm 的“end: B end”处设置断点：在该语句的左边灰色区域双击鼠标即可，如下图所示：
b)点击菜单Profiler——Enable Clock ， 使EnableClock上出现一个小钩(如右图所示)；然后再点击Profiler——View Clock，则会在CCS 窗口中出现一个“Clock=0”的小窗口。
c)对项目进行重新编译下载：
点击Project－Rebuild All，编译成功后点击File——Reload Program，最后点击Debug
——Run 运行程序，则可发现Clock 窗口中出现“Clock=???”，显然这个数字即是程序运行所耗机器周期数N。
12、试使用双操作数指令方案实现上述程序的功能： 试用双操作数乘法指令和RPTZ指令来代替 RPTB done-1
LD *AR2+,T ;单操作数指令 MPY *AR3+,A ;单操作数指令 ADD A,B
并完成上述程序的功能。并查看程序运行的周期数。 13、试用分支指令实现上述程序的功能： 试用BANZ 指令来代替 RPTB done-1
LD *AR2+,T ;单操作数指令 MPY *AR3+,A ;单操作数指令 ADD A,B
并完成上述程序的功能。并查看程序运行的周期数。
实验三 FIR滤波器
一、实验目的
（1）了解FIR滤波器的原理及使用方法；
（2）了解使用Matlab语言设计FIR滤波器的方法； （3）了解DSP对FIR滤波器的设计及编程方法； （4）熟悉对FIR滤波器的调试方法； 二、 实验内容
本试验要求设计滤波器采样频率为8000hz，截止频率2400hz的高通滤波器，
并设计FIR滤波器实现上面要求。输入信号频率为 800HZ，1800 HZ 和 3300HZ 的合成信号，目的是通过我们设计的滤波器将800HZ和1800 HZ的信号滤掉，余下3300HZ的信号成分，达到滤波的效果。 三、 实验原理
一个线性位移不变系统的输出序列y(n)和输入序列x(n)之间的关系，应满 足常系数线性差分方程：
x(n): 输入序列，y(n): 输出序列，ai、bi: 滤波器系数， N: 滤波器的阶数。 在式上式中，若所有的 ai均为 0，则得 FIR 滤波器的差分方程：
对上式进行 z变换，可得FIR 滤波器的传递函数：
FIR 滤波器的结构
在数字滤波器中，FIR 滤波器具有如下几个主要特点： ① FIR 滤波器无反馈回路，是一种无条件稳定系统； ② FIR 滤波器可以设计成具有线性相位特性。
本实验程序设计的就是一种偶对称的线性相位滤波器。 程序算法实现采用循环缓冲区法。 算法原理：
① 在数据存储器中开辟一个N个单元的缓冲区(滑窗)，用来存放最新的N个输入样本； ② 从最新样本开始取数；
③ 读完最老样本后，输入最新样本来代替最老样本，而其他数据位置不变； ④ 用BK寄存器对缓冲区进行间接寻址，使缓冲区地址首尾相邻。 四、实验步骤
1.滤波器的 Matlab 语言设计
编写matlab程序，生成FIR滤波器系数后，附到DSP汇编语言程序中。
2．输入数据为800HZ，1800 HZ 和 3300HZ 的合成信号合成信号，采样率为8000hz,160个样点。 Input
.word 0x7FDE,0x04CF,0xF7FD,0xE2D4,0xE6F3,0x1AE5,0x9A5F,0xED44,0x0D2C,0x42A1 .word 0x48C3,0xCEF2,0x2889,0xFD21,0xFD3E,0xC78E,0x988E,0x30AC,0x0FBB,0x3216 .word 0x0000,0x058B,0x5BAF,0xDBB1,0xDD85,0xA6EE,0xEFE8,0x347D,0xD778,0x21D4 .word 0x0C7C,0x5688,0x2784,0xAC72,0xEE91,0xCC24,0x190E,0xDC23,0xD14A,0x4D7E .word 0x2A9F,0x4D7E,0xD14A,0xDC23,0x190E,0xCC24,0xEE91,0xAC72,0x2783,0x5688 .word 0x0C7C,0x21D4,0xD778,0x347D,0xEFE8,0xA6EE,0xDD85,0xDBB1,0x5BAF,0x058C .word 0x0000,0x3216,0x0FBB,0x30AC,0x988F,0xC78E,0xFD3E,0xFD21,0x2889,0xCEF2 .word 0x48C3,0x42A1,0x0D2C,0xED44,0x9A5F,0x1AE5,0xE6F4,0xE2D3,0xF7FD,0x04CF .word 0x7FDE,0x04CF,0xF7FD,0xE2D4,0xE6F3,0x1AE5,0x9A5F,0xED44,0x0D2C,0x42A1 .word 0x48C3,0xCEF2,0x2889,0xFD21,0xFD3E,0xC78E,0x988E,0x30AB,0x0FBB,0x3216 .word 0x0000,0x058B,0x5BAF,0xDBB1,0xDD85,0xA6EF,0xEFE8,0x347D,0xD778,0x21D4 .word 0x0C7C,0x5688,0x2784,0xAC72,0xEE91,0xCC24,0x190D,0xDC24,0xD149,0x4D7E .word 0x2A9F,0x4D7E,0xD14A,0xDC23,0x190E,0xCC24,0xEE91,0xAC72,0x2783,0x5688 .word 0x0C7C,0x21D4,0xD778,0x347D,0xEFE8,0xA6EE,0xDD86,0xDBB1,0x5BAF,0x058C .word 0x0000,0x3216,0x0FBB,0x30AC,0x988F,0xC78D,0xFD3E,0xFD21,0x2889,0xCEF1 .word 0x48C3,0x42A2,0x0D2C,0xED44,0x9A5F,0x1AE5,0xE6F4,0xE2D3,0xF7FD,0x04CF 3．打开CCS，新建立一工程文件fir.pjt。
4．将汇编源文件fir.asm、中断向量表vectors.asm和链接命令文件fir.cmd 添加到fir.pjt中。
fir5.asm文件内容如下： .title \" fir5.asm \" .mmregs .def _c_int00 .data
fir_table .word -6,28,46,27,-35,-100,-93,26,191,240,52,-291
.word -497,-278,337,888,773,-210,-1486,-1895,-442,2870 .word 6793,9445,9445,6793,2870,-442,-1895,-1486,-210,773 .word 888,337,-278,-497,-291,52,240,191,26,-93
.word -100,-35,27,46,28,-6 .data
input .word 0x7FDE,0x04CF,0xF7FD,0xE2D4,0xE6F3,0x1AE5,0x9A5F,0xED44,0x0D2C,0x42A1 .word 0x48C3,0xCEF2,0x2889,0xFD21,0xFD3E,0xC78E,0x988E,0x30AC,0x0FBB,0x3216 .word 0x0000,0x058B,0x5BAF,0xDBB1,0xDD85,0xA6EE,0xEFE8,0x347D,0xD778,0x21D4 .word 0x0C7C,0x5688,0x2784,0xAC72,0xEE91,0xCC24,0x190E,0xDC23,0xD14A,0x4D7E .word 0x2A9F,0x4D7E,0xD14A,0xDC23,0x190E,0xCC24,0xEE91,0xAC72,0x2783,0x5688 .word
0x0C7C,0x21D4,0xD778,0x347D,0xEFE8,0xA6EE,0xDD85,0xDBB1,0x5BAF,0x058C
.word 0x0000,0x3216,0x0FBB,0x30AC,0x988F,0xC78E,0xFD3E,0xFD21,0x2889,0xCEF2 .word 0x48C3,0x42A1,0x0D2C,0xED44,0x9A5F,0x1AE5,0xE6F4,0xE2D3,0xF7FD,0x04CF .word 0x7FDE,0x04CF,0xF7FD,0xE2D4,0xE6F3,0x1AE5,0x9A5F,0xED44,0x0D2C,0x42A1 .word 0x48C3,0xCEF2,0x2889,0xFD21,0xFD3E,0xC78E,0x988E,0x30AB,0x0FBB,0x3216 .word 0x0000,0x058B,0x5BAF,0xDBB1,0xDD85,0xA6EF,0xEFE8,0x347D,0xD778,0x21D4 .word 0x0C7C,0x5688,0x2784,0xAC72,0xEE91,0xCC24,0x190D,0xDC24,0xD149,0x4D7E .word 0x2A9F,0x4D7E,0xD14A,0xDC23,0x190E,0xCC24,0xEE91,0xAC72,0x2783,0x5688 .word
0x0C7C,0x21D4,0xD778,0x347D,0xEFE8,0xA6EE,0xDD86,0xDBB1,0x5BAF,0x058C
.word 0x0000,0x3216,0x0FBB,0x30AC,0x988F,0xC78D,0xFD3E,0xFD21,0x2889,0xCEF1 .word 0x48C3,0x42A2,0x0D2C,0xED44,0x9A5F,0x1AE5,0xE6F4,0xE2D3,0xF7FD,0x04CF fir_coff .usect \"fir_coff\in_buf .usect \"in_buf\ .bss in,160
.bss out_buf,112 .text
_c_int00: SSBx FRCT;小数乘法编程时，设置FRCT(小数方式)位 STM #in,AR1 RPT #159
MVPD input,*AR1+
STM #fir_coff,AR1 RPT #47
MVPD fir_table,*AR1+ STM #in_buf,AR1 RPT #47
MVPD input,*AR1+
STM #in_buf+47,AR2 STM #fir_coff+47,AR3 STM #48,BK STM #-1,AR0
STM #out_buf,AR6 STM #in+48,AR5 STM #111,AR7
;MVDD *AR5+,*AR2+0% FIR2: ;FIR滤波运算 RPTZ A,#47
MAC *AR2+0%,*AR3+0%,A ; STH A,*AR6+
MVDD *AR5+,*AR2+0%;用最新的样本值替代最旧的样本值 BANZ FIR2,*AR7- NOP NOP .end
vector.asm文件内容如下：
.title \"vector.asm\" ;/*中断向量表的文件名*/ .ref _c_int00 ;/*引用外部定义的标号*/
.sect \".vector\" ;/*定义初始化的段名*/ B _c_int00 ;/*引用start*/ .end
Fir.cmd文件内容如下：
MEMORY { PAGE 0: VECT: origin = 0x28100, len = 0x100 IPROG1: origin = 0x200, len = 0x7c00 IPROG2: origin = 0x28200, len = 0x7c00 IPROG3: origin = 0x38000, len = 0x8000 FLASHL: origin = 0x40000, len = 0x40000 FLASHH: origin = 0x4000000,len = 0x80000
PAGE 1: SPRAM: origin = 0x60, len = 0x20 DARAM: origin = 0x80, len = 0x3f80 /*×??à???è???ó????????FLASH????*/ SARAM: origin = 0x8000, len = 8000 }
SECTIONS { .vector: {} > VECT PAGE 0 .text: {} > IPROG2 PAGE 0 .cinit: {} > IPROG2 PAGE 0 .switch: {} > IPROG2 PAGE 0 .const: {} > IPROG2 PAGE 0 STACK: {} > IPROG1 PAGE 0 .data: {} > DARAM PAGE 1 .bss: {} > DARAM PAGE 1 fir_coff: align(64) {} > IPROG1 PAGE 0 in_buf: align(64) {} > IPROG1 PAGE 0 }
5．在project菜单下选择rebuild all选项。
6．在 file 菜单下，选择 load program 选项，将生成的 fir.out 文件装载到DSP中。 7．运行程序，在 view 菜单下选择 watch window 选项来观测变量值。依次输入 input 和 output 来观测输入输出变量值，这两个变量分别为滤波前的输入数据和滤波后输出数据的首地址。 8．可以在 view菜单下选择graph/time frequence，按照要求，设置好相应的参数，来观测输入和输出数据的波形。
9．具体调试执行程序时，可使用断点，单步执行等方式。
实验四：定时器中断控制
一、实验目的：
1. 掌握长时间间隔的定时器的处理； 2. 掌握片内外设的设置方法。
3. 掌握 TMS320VC5416 的中断使用
二、实验内容：
1. 系统初始化； 2. 定时器中断初始化；
实验背景知识：
1．通用 TIMER 简介
TMS320VC5416 的定时器的说明：
VC5416 中有一个可编程的片上定时器，总共包含有三个可由用户设置的寄存器，并可 以申请主机的中断。这三个寄存器分别为 TIM、PRD、TCR。这些寄存器与对应的存贮空 间地址如下表所示：
时间寄存器（TIM）是一个 16 位的存贮器映射寄存器，它的值由周期寄存器来进行装 载，并且做减一操作。
周期寄存器（PRD）是一个 16 位的存贮器映射寄存器，它是用来重装时间寄存器（TIM） 寄存器的值的。
定时器控制寄存器（TCR）是一个 16 位的存贮器映射寄存器，包含了定时器的控制与 状态信息。
三、实验要求：
正确进行与定时器以及中断函数的配置。
51
四、实验程序功能与结构说明：
1．Timer 实验，包含文件
实验的主程序，主要包含 DSP 初始化，Timer 及 Timer 中断初 始化，Timer 中断程序。
2. vector.asm： 包含 5416 的中断向量表。 3. dtk_boot.gel： 系统的初始化文件。
4. dec5416.cmd： 声明了系统的存贮器配置与程序各段的链接关系。
1. timer.c：
2．程序流程图
52
主程序流程图
CSL 初始化 系统时钟设置 关中断 定时器中断初始化 定时器各寄存器配置 开中断 启动定时器 for（；；）循环等待进入 中断程序 中断程序流程图
i++； 开总中断 返回 3．实验准备
首先将光盘下 03. Examples of Program \\ 04. SEED-DTK5416 例程\\3.2.4 Time 文件夹 拷贝到 D：盘根目录下。
1. 将 DSP 仿真器与计算机连接好；
2. 将 DSP 仿真器的 JTAG 插头与 SEED-DEC5416 单元的 J1 相连接；
3. 打开 SEED-DTK5416 的电源。观察 SEED-DTK_MBoard 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。
4．实验步骤
1. 打开 CCS，进入 CCS 的操作环境。
2. 装入 timer.pjt 工程文件，添加 dtk-boot.gel 文件。 3. 装载程序 timer.out，进行调试。
4. 在程序的第 85 行“i++;”处设置断点。
5. 运行程序，程序会停在断点处，表明已进入定时器中断。
6. 继续运行程序，程序每次都会停在断点处。实验者可根据自己的需要改变周期寄存
器的值，从而控制每次进中断的时间。
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