DSP教學實踐實驗箱
DSP是一門理論與實踐并重的技術，在成功掌握了理論知識的同時，再配合做一些經典的DSP實驗，從而加深對DSP軟、硬件的理解與掌握，為今后從事DSP的開發打下扎實的基礎；為了更好的配合理論教學，達到理論與實踐完美結合的目的，結合學校的教學實踐情況和學生特點。
一、系統概述
數字信號處理是大學本科計算機及電子信息類專業的一門重要技術基礎課。從課程的內容來看，它的工程性、技術性和實踐性都很強。“DSP實驗系統”應用在系統編程技術開展實踐教學，能夠完成“數字信號處理”、“數字信號處理器原理與應用”、“電子系統綜合設計”等課程的實驗。
“DSP實驗系統”在實踐教學中的應用，對提高學生的動手能力、提高學生對數字信號處理原理的理解、提高學生的DSP系統綜合設計能力都有很大幫助。實驗系統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雜性和創造性的綜合性實驗。
二、系統特點
1、安全性
人員安全的保護：不論實驗系統在正常工作或故障狀態下，不會危及操作或維護人員的人身安全。
誤操作的保護：不會因為誤操作而導致實驗系統損壞。
電源的過流保護：系統因短路等故障過流時，可自動切斷電源。
電源的過欠壓保護：電源電壓過高或欠壓時，將自動切斷實驗系統電源。
2、穩定性
實驗系統上加裝自診斷模塊時，在外接線配合下，可以完成對實驗系統硬件的自診斷測試。自診斷結果可以通過系統自身的顯示器或其它方式顯示出來。自診斷結果中包含故障點信息、可能的故障情況和故障排除方法。
3、可讀性
實驗系統上加裝信息采集模塊時，可以將實驗過程中表征實驗過程的關鍵信息傳送到計算機中，可以充分發揮計算機的輔助仿真分析功能，對實驗結果進行分析。
4、可調整性
實驗系統的電氣邏輯連接應具有重新組合的可能，通過可編程器件實現內部總線的重新設計，實現功能的重組。
5、直觀性
實驗系統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，實驗系統各功能引腳的符號標注在面板上。
6、靈活性
實驗系統采用與可編程器件分離設計，可編程器件焊接在獨立的下載板上。通過選擇
下載板可以選擇不同廠家、不同型號、不同規模的可編程器件，既可適應不同教學需要，也使系統的功能和規模擴展變得更為方便。
7、實用方便
為了方便實驗操作，減少對實驗儀器儀表的依賴，在實驗系統中配備了一些基本功能
模塊和實驗小工具。
三、實驗系統組成
1、中心處理模塊。主要包括DSP微處理器TMS320VC5402，RAM(CY7C1021)，FALSH(SST39LF200A)，是整個實驗驗裝的核心部分，負責整個實驗系統各模塊間的控制。
2、邏輯控制模塊。模塊的核心是一片CPLD（XC95144XL），CPLD負責整個實驗系統的邏輯選擇控制，并擴展了輸入輸出接口如鍵盤、撥碼開關、LED數碼管以及發光二極管，步進電機和液晶顯示大大簡化了硬件設計。作為基本的輸入輸出模塊，是實驗系統的基礎部分，可以在此模塊上實現基本的實驗。
3、串行通信模塊。模塊主要由一片TLC16C550及其輔助電路組成，擴展了RS-232和RS-485。可以完成基本的串行通訊實驗外，還可以通過此模塊進一步深化實驗的內容。
4、語音處理模塊。此功能模塊由兩個并行的音頻處理單元組成，其中一個單元主要是基本的數模、模數轉換，另外一個單元是語音處理單元，主要的處理芯片是TLV320AIC10。后續的章節將給予詳細介紹。
5、輔助模塊。輔助模塊主要提供的是實驗所需的工具，是本實驗系統的一個特色所在，也是系統人性化的一面。實驗系統中設置了邏輯測試模塊、電壓表頭和脈沖發生器，可以方便學生實驗。另外，實驗系統的電源進行了周密的保護，以保障系統的正常運行。
四、系統詳細功能
|
電源 |
輸入電壓：220V |
220V（±15％）50HZ |
1組 |
|
輸出電壓：5V |
提供過壓、欠壓和過流保護 |
||
|
DSP電源 |
輸入電壓:5V |
提供DSP核心電源 |
1組 |
|
輸出電壓：1.8V，3.3V |
|||
|
微處理器 |
DSP芯片 |
TMS320VC5402 |
1片 |
|
存儲器 |
靜態隨機存儲器 |
39VF400A（64K） |
1片 |
|
FLASH |
CY7C1021V33L(128K） |
1片 |
|
|
CPLD |
CPLD |
XC95288XL |
1片 |
|
鍵盤 |
4×4矩陣鍵盤 |
行列式結構，組合按鍵 |
1組 |
|
開關量輸入 |
撥動開關 |
提供邏輯‘1’和‘0’輸入 |
8只 |
|
十六進制撥碼盤 |
提供0～9,A～F 十六進制編碼 |
2只 |
|
|
顯示 |
發光二極管 |
八只發光二極管，含電流驅動 |
8只 |
|
7段數碼管顯示器 |
動態顯示方式，含電流驅動 |
6只 |
|
|
LCD液晶顯示 |
128X64 T6963控制器 |
1只 |
|
|
通訊口 |
串行接口 |
RS-232標準串行總線接口 |
1個 |
|
RS-485標準串行總線接口 |
1個 |
||
|
數/模、 |
基本數模轉換 |
AIC10 |
1片 |
|
語音處理模塊 |
AIC10 |
1片 |
|
|
控制對像 |
步進電機 |
四相步進電機含驅動 |
1只 |
|
直流電機 |
5V直流電機含驅動 |
1只 |
|
|
系統時鐘 |
脈沖序列發生器 |
由555振蕩器構成頻率可調、脈沖數可設置的脈沖序列發生電路 |
1個 |
|
單脈沖發生器 |
加消抖處理提供單個脈沖輸入 |
1個 |
|
|
其它 |
邏輯狀態測試 |
可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態 |
1支 |
|
電壓表頭 |
3位半數字電壓表，測量范圍±20V |
1組 |
|
|
外形尺寸 |
380×220×100mm |
鋁木合金材料 |
1個 |
五、實驗項目
CCS軟件實驗項目：
1、DSP開發環境CCS的使用（軟件仿真）
2、數據存儲器和程序存儲器實驗
3、快速傅立葉變換（FFT）算法實驗
4、余弦波發生器實驗
硬件實驗項目：
1、外部IO讀寫指令實驗
2、DSP中斷實驗
3、 定時器實驗
4、BCD拔碼盤輸入實驗
5、鍵盤與數碼管顯示實驗
6、LCD液晶顯示控制實驗
7、步進電機控制實驗
8、 直流電機控制實驗
9、 語音錄放實驗
10、TL16C550串行通信實驗
11、A/D轉換和D/A轉換實驗
六、實驗系統出廠配置
1.DSP實驗箱一臺（含電源）
2、DSP仿真器一套（內置）
3、實驗線材一包
4、CCS調試軟件光盤一張
5、實驗指導書一份
6、耳機、麥克風一套（選配）
