数字信号处理虚拟仿真综合实验平台装置

JG -231EDSP 数字信号处理虚拟仿真综合实验平台

一、 JG -231E  DSP 型 数字信号处理虚拟仿真综合实验平台 产品概述
数字信号处理是大学本科计算机及电子信息类专业的一门重要技术基础课。从课程的内容来看，它的工程性、技术性和实践性都很强。“ DSP 实验系统”应用在系统编程技术开展实践教学，能够完成“数字信号处理”、“数字信号处理器原理与应用”、“电子系统综合设计”等课程的实验。
“DSP 实验系统”在实践教学中的应用，对提高学生的动手能力、提高学生对数字信号处理原理的理解、提高学生的 DSP 系统综合设计能力都有很大帮助。实验系统所提供的极其丰富的功能单元电路以及高度灵活的可搭接性 , 使其完全能够完成具有复杂性和创造性的综合性实验。
二、主要技术指标：
1 、输入电压：单相三线～ 220V±10% 50Hz
2 、装置容量：＜ 1kVA
3 、工作环境：温度 -10℃ ～ +40℃ 相对湿度 <85 ％ (25℃)
4 、外形尺寸：单个实训台尺寸为 1.6m×0.7m×1.15m 。
三、产品结构：
装置由仪器架、电源控制箱、实验桌 、 DSP 实验系统、移动矮柜、学生凳等组成。实验装置支架与实验桌可组合、可拆装。支架与桌脚一体，铝合金结构。
（一）仪器架： 仪器架置于实训台顶部，由截面尺寸： 70mm×70mm ，高性能表面氧化的铝型材、双面喷塑钢板及一次成型铝压铸框架连接构件构成（非焊接工艺），外形美观，结构牢固耐用。仪器架底部装有隐藏式扁平形照明 LED 灯，光源集中柔和明亮，外形美观。
（二）电源控制箱： 电源控制箱铝型材结构，内嵌多组交流 220V 仪器仪表工作电源插座，并设有独立漏电保护开关，电源控制箱置于仪器架下部，仪器仪表电用安全方便。并装有 LED 灯控制开关。
（三）实训桌结构：
实训桌规格为 1400 （长） *700 （宽） *1150 （高），设有一个键盘托一个抽屉，桌子下部靠后右边有一个电脑主机箱托。实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行 DIY 组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸： 70mm×70mm ，四面带槽，槽宽约 8mm ，端部装有注塑成型配套塑料堵头。桌面采用 25mmE1 级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于 300kg 。配备储存柜，存放元件及工具，储存柜底部 4 只高强度万向可制动 PU 脚轮，方便移动。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。
实验桌后面二支截面尺寸 70mm×70mm 桌脚向上延伸，与一次成型铝压铸框架连接构件构成（非焊接工艺）牢固的支架，与仪器架、电源控制箱组成一个完整的实训屏。
（四）储存柜 1 个： 配备储存柜，存放实训模块及工具，储存柜底部 4 只高强度万向可制动 PU 脚轮，方便移动。
（五）靠背椅 2 张： 靠背椅采用结实厚钢管支架，结实耐用，结构符合人体工程学，久坐不累，亚麻布面质感好。
（六）实验器材： DSP 实验系统 1 套：
A 、特点
1 、实验箱含工业级 TMS320F28335 DSP 核心板、实验主板、实验箱拓展板、 DSP 仿真器、 3 寸全功能触摸彩屏信号源。
2 、实验主板需板载： I2C 、 SPI 、 CAN 、 PWM 、 RTC 、以太网口、音频输入输出接口、多通道 AD 、 DA 、 RS232 、 RS485 、 LCD 等接口和蜂鸣器、红外接收器、继电器、 LED 等外设。
3 、实验拓展板需板载： 1 个五线四相步进电机、 2 个直流电机（须带霍尔传感器测速功能）、 1 个减速电机、 4*4 矩阵键盘、 1 个四位八段数码管、由 16 个发光二极管组成的十字交通灯、 1 个 DHT11 温湿度传感器、 0-3V 的可调直流电压输出。
4 、独立工业级核心板，核心板尺寸为 66mm*39mm ，工作温度等级 -40~85° 。
5 、核心板采用排针接口连接，含 4 个安装孔。
6 、实验主板、拓展板上支持安装可拆卸亚克力保护板，保护实验电路。
7 、独立仿真器，金属材质，免驱动安装，支持防反插功能。
B 、硬件参数
1 、 TI TMS320F28335 浮点 DSP ，主频 150MHz
2 、 NOR FLASH ：片内 256Kx16bit ，外扩 512Kx16bit
3 、 SRAM ：片内 34Kx16bit ，外扩 256Kx16bit  
4 、 EEPROM ： 2Kbit ， AT24C02C
5 、系统复位按键 1 个，用户可编程按钮 3 个
6 、供电指示灯： 2 个（底板 1 个，核心板 1 个）
7 、可编程指示灯 6 个（底板 4 个，核心板 2 个）
8 、 14pin JTAG 接口： 1 个
9 、 eCAN ： 2 个， 3pin 接线端子，间距 3.81mm
10 、 DA ：外扩单通道 DAC ， TI TLC5615 ， 10bit ， 1.21MHz 更新速率，量程范围 0~5V
11 、 AD ：片上 2 个 8 通道 12bit ADC ，共 16 通道，量程范围 0-3V
12 、 HX1838 红外传感器： 1 个
13 、 4bit 启动方式选择拨码开关： 1 个
14 、 Micro SD 卡接口： 1 个
15 、 UARTA 烧写串口： 1 个，提供 4 针 TTL 电平测试端口
16 、 UARTB USB 转串口： 1 个，提供 4 针 TTL 电平测试端口
17 、 UARTC RS232 串口： 1 个，提供 4 针 TTL 电平测试端口
18 、 RS485 串口： 1 个，与 UARTC 接口复用
19 、无源蜂鸣器： 1 个
20 、 5V 继电器： 1 个
21 、 CR1220 纽扣电池座： 1 个
22 、 RJ45 以太网口， 10/100M 自适应： 1 个
23 、电机接口： 2 个（ 1 个五线四相步进电机的 5pin 接线端子和 5V 直流电机的 2pin 接线端子）
24 、 LINE IN 音频输入接口（ 3.5mm ）： 1 个
25 、 MIC IN 音频输入接口（ 3.5mm ）： 1 个
26 、 LINE OUT 音频输出接口（ 3.5mm ）： 1 个
27 、 1602 液晶屏接口： 1 个
28 、 12864 液晶屏接口： 1 个
29 、 4.3 寸 TFT 触摸屏接口： 1 个
30 、拓展 IO ： GPIO 、 ePWM 、 eQEP 、 SPI 、 I2C 、 XINTF 、 UART 信号
31 、电源开关： 5V 2A 直流输入 DC-005 电源接口，外径 5.5mm ，内径 2.1mm
32 、 4*4 矩阵按键： 1 个
33 、直流电机： 2 个（带霍尔传感器测速功能）
34 、五线四相步进电机： 1 个
35 、减速直流电机： 1 个（带正交编码器输出测速功能）
36 、十字交通灯： 1 个
37 、四位八段数码管： 1 个
38 、 DHT11 温湿度传感器： 1 个
39 、可调直流电压输出： 1 个，量程范围 0-3V

C 、仿真器参数
1 、 XDS100V2 仿真器，金属外壳，独立式仿真器，无需固定；
2 、无需额外安装 CCS 以外的驱动；
3 、调试功能：连接 / 断开，读 / 写内存，读取寄存器，加载程序，运行、停止步骤，支持断点调试，实时模式；
4 、支持 JTAG 复位，等待再复位启动模式；支持上电复位启动模式；
5 、支持 ETB(Embedded Trace Buffer) ；
6 、支持目标电缆断开检测；
7 、支持目标芯片掉电检测；
8 、支持 USB 2.0 高速模式；
9 、支持 20pin/14pin 标准 JTAG 接口；
10 、支持 LED 灯显示控制 USB 连接情况
11 、 IO 电平自适应 1.5V~5V ；
12 、支持自适应时钟；
13 、支持 CCS4 、 CCS5 、 CCS6 或更高版本；
14 、支持 TMS320C28x 、 TMS320C54x 、 TMS320C55x 、 TMS320C64x+ 、 TMS320C674x 、 TMS320C66x 、 OMAP-L1x 、 OMAP3530 、 DM8148 、 DM8168 、 ARM9 、 ARM Cortex R4 、 ARM Cortex A8 、 ARM Cortex A9 、 Cortex M3 等系列器件。
D 、信号源参数
1 、可触摸 3 寸彩色液晶屏（四线电阻触摸屏，全触摸操作）， 65536 色，屏幕分辨率为 240*400 ，内置 128M 任意波存储空间，尺寸为 116mm*76mm*26mm （长宽高），重量是 180g ；
2 、 15 种可输出的标准波形：正弦波，方波，三角波，升锯齿，降锯齿， SINC ，噪声，升指数，降指数，正全波，负全波，正半波，负半波，高斯函数，直流；
3 、双通道输出：波形输出通道和同步数字信号输出通道（ 3.3VTTL 电平）；
4 、波形特性：采样率 80MS/s ，垂直分辨率 14bit ，任意波点数 2~32K ；
5 、频率特性：正弦波和方波的输出范围为 1mHz~10MHz ，其他为 1mHz~1MHz ，分辨率为 1mHz ，精度为 50ppm ；
6 、电压特性：输出范围为 10mVpp~10Vpp ，分辨率为 12bit ，准确度的设定值 8% ，偏置范围是 ±5V ，幅度平坦度优于 0.3dB ；
7 、方波特性： 1mHz~1MHz 方波占空比为 0.1%~99.9% ， 1MHz~10MHz 方波占空比为固定 50% ，上升 / 下降沿 <20ns ，过冲 <5% ；
8 、其他特性：输出阻抗为 50 欧姆，斜波对称度为 0.1%~99.9% ，同步信号范围 4.8V~5.2V ， TTL 电平，电源需求为直流 4.75V~5.25V ， <400mA ；
E 、软件支持 ：
1 、所有实验、例程均支持 CCS5.5 集成开发环境；
F 、配套资料：
1 、提供教学资源，包括：
（ 1 ）电子版实验指导书， 33 个教学实验；
（ 2 ）完整的实验代码。
2 、提供的项目资源，包括：
（ 1 ）完整的平台开发包， 90 个开发例程；
（ 2 ）提供核心板引脚定义、芯片数据手册、可编辑底板原理图、可编辑底板 PCB （使用 Candence16.5 ）。
四、 DSP 实验系统组成：
1 、实验主板： 1 块
2 、实验拓展板： 1 块
3 、信号源： 1 个
4 、仿真器： 1 个
5 、 12V 2A 电源适配器： 1 个
6 、实验箱资料光盘： 1 套
7 、 1602 液晶屏： 1 个
8 、 12864 液晶屏： 1 个
9 、 RS232 交叉串口母母线： 1 条
10 、 USB 转 RS232 串口线： 1 条
11 、 Micro USB 线： 1 条
12 、直连网线： 1 根
13 、红外遥控器： 1 个
14 、音频线： 1 根
15 、 RS485 转串口模块： 1 个
16 、 usb 转 uart 串口隔离模块： 1 个
17 、耳机： 1 个
18 、杜邦线（母对母、公对母）：各 10 根
19 、导线： 20 根
五、实验内容
DSP 实验环境搭建与 CCS 开发基础
实验 1   安装 CCS 与串口调试工具
实验 2  CCS 开发入门
实验 3   基于 CCS 仿真调试、程序加载与烧写
实验 4  CCS 工程新建、编译和导入
实验 5   编写基于 C 语言的 DSP 程序
DSP 基础外设实验
实验 6  LED 灯控制及寄存器配置实验
实验 7   按键与 4x4 键盘输入控制实验（按键中断输入）
实验 8  LCD 触摸屏触控与显示实验
实验 9   液晶 LCD12864 测试实验

实验 10   液晶 LCD1602 测试
实验 11  RS485 测试实验
实验 12   红外遥控测试
实验 13  ECAN 内部回环与数据通信测试实验
实验 14  DMA 在 RAM 内外搬移数据实验
实验 15  EPWM 测试实验
实验 16   单精度浮点运算实验
实验 17  UART 串口收发实验
实验 18   高精度脉冲宽度调制器 PWM 输出测试实验
实验 19   定时器 / 计数器控制实验
实验 20   模数转换（ A/D ）测试实验
实验 21   数模转换（ D/A ）测试实验
实验 22   直流电机控制实验
实验 23   步进电机控制实验
实验 24   网络通讯实验
实验 25  PID 闭环控制电机实验
语音类实验
实验 26   音频采集与播放测试实验
实验 27  G711A 音频编解码实验
DSP 算法实验
实验 28   有限冲激响应滤波器（ FIR ）算法
实验 29   无限冲激响应滤波器（ IIR ）算法
实验 30   快速傅立叶变换（ FFT ）算法
图像类实验
实验 31   灰度图像直方图
实验 32   直方图均衡化
实验 33   图像反色
实验 34   边缘检测
六 、配置表

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