课程设计说明书

（2010/2011学年第二学期）

课程名称 ：     DSP控制器及其应用       

题    目 ：    DSP控制十字路口交通灯    

专业班级 ：         

学生姓名 ：                      

学    号 ：                    

指导教师 ：     

设计周数 ：          2周                

设计成绩 ：                             

2011年7月7日

目   录

1 课程设计目的    2

2 课程设计正文    2

2.1 课程设计要求    2

2.2 F2812结构图    2

2.3 数码管驱动芯片    2

2.4 F2812系统调试环境结构实物    5

2.5 总体电路设计    6

3 课程设计总结    7

4 参考文献    7

附录1：    8

附录2：    12

1 课程设计目的

这学期我们学习了《DSP控制器的原理及应用》这一门课程，为了实现理论结合实践，锻炼我们的动手能力和团队合作能力，我们针对这门课程进行的课程设计。通过这次的课程设计，我们要更加深入的学习这门课程，掌握这门技术，加深对DSP控制器的原理的理解和掌握。利用DSP开发环境CCS  C2000对源程序文件进行编译、链接、装载调试，以完成基本的DSP项目文件设计。

2 课程设计正文

2.1 课程设计要求

⑴ 设计一个十字路口交通灯（带一个倒计时数码管），每个方向有三色（红、黄、绿）。

⑵ 实现交通灯双向车道红绿灯切换功能、交通灯全亮功能、数码管全亮功能。

⑶ 保证每次切换倒计时9秒，在此时熄灭绿灯。

2.2 F2812结构图

考虑到DSP芯片的引脚太多，而我们此次的课程设计用到的引脚不多，所以就只画了部分引脚。

2.3 数码管驱动芯片

此次的课程设计可选用的数码管驱动芯片也很多。但是，为了在编写程序时简单，尽量少用DSP的引脚，所以我们此次的课程设计选择了CD4511芯片来驱动数码管。

CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。

CD4511是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，引脚排列如图2.2所示。其中a、 b、 c、 d 为 BCD 码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示；加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观 图3是 CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。

⑴ CD4511引脚功能介绍如下： 

BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。 

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4为8421BCD码输入端。 

a、b、c、d、e、f、g为译码输出端，输出为高电平1有效。

⑵ CD4511的工作原理

① CD4511的工作真值表

表2-1 CD4511真值表

译码器的锁存电路由传输门和反相器组成,传输门的导通或截止由控制端LE的电平状态。 当LE为“0”电平导通，TG2截止；当LE为“1”电平时，TG1截止，TG2导通，此时有锁存作用。

③ 译码  

CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数 。据B、C进行组合，得出四项，然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。

④ 消隐

BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。

消隐输出J的电平为 J==（C+B）D+BI，如不考虑消隐BI项，便得：

J=（B+C）D。

据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。 

2.4 F2812系统调试环境结构实物

2.5 电路原理设计

⑴ F2812的最小系统设计

F2812芯片的最小系统，由19、20号引脚接外部时钟电路，用30MHz的晶振提供时钟周期。用1117电平转换芯片将外部寄存的电平+5V转换为F2812能支持的电平+3.3V，接到23号引脚（VDD）给F2812提供电源。F2812芯片的复位电路由22号引脚接入。

⑵ 数码管驱动电路设计

其中，芯片CD4511的第7号引脚（A）接芯片F2812的第13号引脚（GPIOB0）、第1号引脚（B）接芯片F2812的第14号引脚（GPIOB1）、第2号引脚（C）接芯片F2812的第15号引脚（GPIOB2）、第6号引脚（D）接芯片F2812的第16号引脚（GPIOB3）。用芯片CD4511驱动数码管，就只用了芯片F2812的4个输出引脚，这样有利于编写程序。

3 课程设计总结

两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。

我们做课程设计六个人一组，这就需要我们团结合作、分工明确，由于这次课题看似简单，但很多时候多一个人的想法可能就多了一份成功的希望。所以这就要求我们培养团结合作的团队精神，我相信无论走到哪里，这在我们的现实生活中都是必须的。

故在此次的课程设计中，我主要负责的是对数码管驱动芯片CD4511的资料的查阅和对电路图的总体设计，对电路的设计包括绘制电路原理图。由于平时在对本课程的学习中，没有注重系统的设计，故在设计电路原理图的过程中也遇到了各种各样的问题。但是，这些问题在跟同组的同学讨论和向老师请教后也得到了解决。由此可以得出，我对本门课程的掌握还是很不好，动手的能力还是很欠缺的。在今后的学习过程中不仅要注意对理念知识的掌握，而且还要培养自己的对手操作能力。

最后在老师的辛勤的指导下，终于迎刃而解，终于觉得平时所学的知识有了实用的价值，达到了理论与实际相结合的目的，不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。最后，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

4 参考文献

[1] 苏涛,蔺丽华,卢光跃.DSP实用技术.西安电子科技大学出版社.2002

[2] 清源科技.TMS320C54xDSP应用程序设计教程[M].机械工业出版社.2004.1

[3] 赵红怡编.DSP技术与运用实例.2006.1

[4] 邹彦. DSP原理及应用[M]. 电子工业出版社.2005.1

[5] 章云等.DSP控制器及其应用. 机械工业出版社.2001.8

附录1：

此次课程设计的程序

#include "DSP281x_Device.h"     // DSP281x Headerfile Include File

#include "DSP281x_Examples.h"   // DSP281x Examples Include File

interrupt void cpu_timer0_isr(void);

#define LEDS *(int *)0xc0000

int flag=1;

int i=0,nCount;

unsigned int uLBD;

Uint16 a=0x0021 ;

Uint16 b=0x000a ;

Uint16 var1,var2,var3;

Uint16 var1= 0x0000;       // sets GPIO Muxs as I/Os

Uint16 var2= 0x00FF;       // sets GPIO 15-8 DIR as inputs, 7-0 DIR as outputs

Uint16 var3= 0x0000;       // Don't set any input qualifier

void main(void)

{  

   uLBD=nCount=0;

   InitSysCtrl();      //初始化cpu.

   InitPieCtrl();    //初始化向量表.初始化Pie寄存器.

   IER = 0x0000;     //复位,中断使能寄存器IER,中断标志寄存器IFR.用于将Pie中断服务复位.

   IFR = 0x0000;

   InitPieVectTable();  //初始化中断向量表.   

   EALLOW;//关闭寄存器保护，与EDIS配合使用.

   PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr;  //打开TINT0，地址指针指向前面向向量，前后名字一致. 

   EDIS;   //打开寄存器保护.  

       CpuTimer0.RegsAddr = &CpuTimer0Regs;

    CpuTimer0Regs.PRD.all  = 0xffff;  //PRD周期寄存器

    CpuTimer0Regs.TPR.all  = 0;       //TPR,8位到15位是PSC，0位到7位是TDDR.

    CpuTimer0Regs.TIM.all  = 0;       //TIM计数寄存器，存放计数值

    CpuTimer0Regs.TPRH.all = 0;       //TPR的高16位     

    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TSS = 1;    //TCR控制寄存器,TSS=1表示关闭定时器，TSS=0时启动

    CpuTimer0Regs.TCR.bit.SOFT = 1;   //SOFT和FREE同时使用，都是1的时候自由运行

    CpuTimer0Regs.TCR.bit.FREE = 1;

    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB = 1;    //TRB重装载位，=1自动装载周期寄存器的值

    CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIE = 1;    //中断使能计数器，减到0自动为1请求中断.

    CpuTimer0.InterruptCount = 0;      //计数       

   StartCpuTimer0();//执行宏定义，TSS=0时的操作，开始定时器计数

   IER |= M_INT1;//赋值0X0001

   PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;//按位操作，7位

    //打开全局中断

   EINT;   // Enable Global interrupt INTM 

   ERTM;   // Enable Global realtime interrupt DBGM

   *(int *)0x108000=0;        // 初始化ICETEK-CTR

   *(int *)0x108000=0x80;

   *(int *)0x108000=0;

   *(int *)0x108007=0;            // 关闭东西方向的交通灯

   *(int *)0x108007=0x40;        // 关闭南北方向的交通灯

    EALLOW;

    GpioMuxRegs.GPAMUX.all=var1;   // Configure MUXs as digital I/Os or

    GpioMuxRegs.GPBMUX.all=var1;   // peripheral I/Os

     //MUX表示工作方式，两种工作方式：外设和I/O，相应位为外设，为0是I/O

    GpioMuxRegs.GPADIR.all=var2;   // GPIO PORTs  as output

    GpioMuxRegs.GPBDIR.all=var2;   // GPIO DIR select GPIOs as output //DIR表示方向，输入还是输出管教，相应位为1为输出，为0是输入

    GpioMuxRegs.GPAQUAL.all=var3;  // Set GPIO input qualifier values

    GpioMuxRegs.GPBQUAL.all=var3;   

    EDIS;

     while ( 1 )             //等待中断

    {

      GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIOA1=1;    

    }

} 

interrupt void cpu_timer0_isr(void)//中断先声明后定义

{  

   PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;//中断应答寄存器

   CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIF = 1;//中断标志位

   CpuTimer0Regs.TCR.bit.TRB = 1;//重装载位

   if ( nCount==0 )

   { 

        if(flag==1)

        {  

           if(b<=0x000a&&b>=0x0002)

           {

            b--;

           }

           else if(b==0x0001)

           {

             a=0x0011;

             b--;

           }

            else if(b==0x0000)

            {

              a=0x000c;

              b=0x000a;

              flag=0;

            }

        }

        if(flag==0)

        {  

           if(b<=0x000a && b>=0x0002)

           {

             b--;

           }

           else 

           {

             if(b==0x0001)

             {

               a=0x000a;

               b--;

             }

             if(b==0x0000)

             {

              a=0x0021;

              b=0x0009;

              flag=1;

             }

           }

        }

   }

   nCount++; nCount%=22;

}

附录2：

系统电路原理图

课程设计