DSP系统设计与实现实验三报告.docx

实验三 片内外设及其应用实验目的：通过ADSP-21161评估板(ADSP-21161N EZ-KIT)的硬件实验，掌握ADSP-21161的软硬件开发方法。了解DSP外部存储器SDRAM的初始化方法；掌握DMA控制器的使用方法；掌握串口的使用方法；掌握SPI端口的使用方法；掌握外部标志位(FLAG4-9)的使用方法；掌握外部中断(/IRQ0~2)的使用方法。实验内容：(一). 实验环境的准备1. 实验的硬件资源 a) PC机一台(安装有VisualDSP++集成开发与调试环境、音频播放器、音乐文件)； b) ADSP-21161IN-EZ-KIT一套； c) 音频连接电缆一根； d) 耳麦一副。2. 实验设备连接方式 a) 将ADSP-21161IN-EZ-KIT通过USB接口连接到PC机上； b) 用音频连接电缆将PC的音频输出插座和ADSP-21161IN-EZ-KIT的音频输出插座连接在一起； c) 将耳麦的耳机插头连接到ADSP-21161IN-EZ-KIT的音频输出插座上。(二). 实验内容1. SDRAM配置实验；2. DMA实验；3. 串口实验；4. SPI实验；5. 外部标志实验；6.外部中断实验。其中，实验内容1 至5 需要结合参考工程实例“d:\ADSP-21161 EZ-KIT Lite\Talkthru\”进行，实验内容5 至6 则需要结合参考工程实例“ d:\ADSP-21161 EZ-KIT Lite\Digital_Audio_Synthesis\”进行。实验结果分析：工程实例框架工程实例“d:\ADSP-21161 EZ-KIT Lite\Talkthru\主要由两大模块组成：一是系统初始化模块；二是音频处理模块。其中系统的初始化模块包括系统SDRAM、AD1836、AD1852、串口和DMA的初始化以及中断功能的开启和寄存器的复位。音频处理模块包括通过串口通信从AD1836内部的ADC进行语音信号的采样，并将采样结果作为输入数据，然后通过AD1836内部的DAC返回。主程序流程首先进行系统的初始化(这里包括对SPORT和DMA的重置，SDRAM、AD1836、AD1852、SPORTS0和SPORTS2的初始化，以及接口的选择)；然后进行串口DMA传输和初始化缓冲存储器；接下来清除之前的中断；然后就开始进行音频处理；使能硬件中断，测试外部标志信号；最后测试音频信号的传输是否正确。子程序流程系统初始化模块的子程序流程：首先对所有的寄存器进行清零复位；然后初始化外部SDRAM；通过SPI设置AD1836控制寄存器；初始化AD1852；初始化串口通信功能；初始化DMA。音频处理模块子程序流程：首先AD1836内部的ADC对音频信号进行采样；然后将采样的数据存入缓冲区后进行处理；最后将处理的结果通过AD1836内部的DAC返回。SDRAM初始化SDRAM是DSP的外部存储器，其初始化程序如图1所示：图1 SDRAM初始化程序段通过对SDRAM初始化程序段的分析，可以得到其初始化的主要过程为：首先修改寄存器WAIT的值，将其低20位清零；设置寄存器SDRDIV的值来刷新时钟频率；对寄存器SDCTL进行设置来设置SDRAM的各种参数。DMA使用方法DMA控制内存的直接访问，其使用程序段如图2所示：图2 DMA使用初始化程序段首先进行发送接收模块的设置；写入SPORT0/2控制寄存器(PPCTL0和SPCTL2)，对SDEN_A和SDEN_B进行置位，同时对SCHEN_A和SCHEN_B进行置位；然后进行寄存器的修改，其过程如下所示：a．把DMA传输缓冲区的起始地址写入到控制模块的内部索引寄存器IIxxx；b．将DMA修改寄存器IMxxx的值写到控制模块；c．将DMA计数寄存器Cxxx的值写到控制模块；d．将在步骤a中存储在控制模块缓冲区IIxxx的值将PCI位置位；e．将步骤d中同步的PCI比特位写到DMA通道链路指针寄存器CPxxx中，这时DMA传输开始。每当DMA中断响应发生时，DMA计数寄存器就会清零。串口输入、输出使用方法ADSP-21161共有四个串行接口，分别为SPORT0、SPORT1、SPORT2和SPORT3。其使用方法如图3所示程序段所示：图3 串行接口输入输出使用方法串行接口一对双向数据线的一条设置为输入来接收串行数据，将另一条设置为输出来发送数据。在使用串行接口的过程中，首先要对串行接口进行初始化，设置相应的寄存器，然后还要设置DMA控制寄存器。在串行接口的工作过程中，串行通信是与时间同步的，每个数据必须伴随着一个时钟脉冲。另外，数据还以一个帧同步信号为标志。SPI的使用方法SPI是指串行外设接口，其使用的程序段如图4所示图4 SPI使用程序段SPI接口有两个移位寄存器：发送移位