基于Matlab的TMS320LF2407程序快速设计

在Matlab/Simulink环境下，用图形化的方式设计DSP程序，可简化程序的设计。利用Embedded Targetfor T1 C2000 DSP工具包，设计DSP的ADC转换程序；利用Simulink的数字信号处理工具包，设计FIR滤波嚣进行滤波处理；给出在修改生成的C语言程序时如何使DSP能正确运行。设计的程序在TM$320LF2407A处理器上运行正确。

TMS320LF2407是TI公司主推的一种高性能、低价格DSP处理器，其处理速度达到30 MIPS，片内处理集成RAM、Flash及定时器外，还集成了A/D转换器、PWM控制器及CAN总线控制器等模块，特别适合于电机、电源变换等实时要求高的控制系统。但是通常设计DSP程序的方法是，在DSP的集成开发环境CCS中用C语言设计，需要花费大量的时间用来编写和输入程序代码。在Matlab中用图形化的方式设计DSP的程序，能够缩短产品的开发时间。

1 Embedded Target for T1 C2000 DSP介绍

目前，新版本的Matlab软件(Matlab7.O)已经集成了TI公司C2000、C5000、C6000系列DSP的开发工具包，可在Matlab/Simulink环境中用图形化的方式进行DSP的设计及仿真验证。并能将设计的图形文件(．mdl)直接转换成C语言程序。

其中C2000系列的开发工具是EmbeddedTarget for TI C2000 DSP。该工具包是TI公司与Math-Works公司共同开发的产品，在Matlab/Simulink中嵌入了eXpressDSP工具箱，支持C24x及C28x系列的DSP处理器。在C24x系列DSP工具箱中，包含DSP处理器中的模/数转换(ADC)、CAN发送及接收、PWM控制等模块。用户可以在Matlab中调用这些图形化的功能模块及Simulik中的其他模块建立数字信号处理的模型，并可以对模型进行仿真验证，然后生成TMS320C2000的C语言代码及CCS的工程项目文件，在CCS中经修改、编译后就可以下载到DSP目标板中运行。

2 ADC转换及FIR滤波处理程序的设计

以下是用Embedded target for TI C2000工具包设计ADC转换及FIR滤波的步骤。

步骤1，在新建的Simulink文件(.mdl)中，放入C2000 Target Preferences中的LF2407 eZdsp功能块，用于参数的初始化设置。对话框设置如图1所示。其中DSP定时器的时钟比例因子(Timer Clock Prescaler)，可以选择I～128，则相应的定时器采样时间为：

式中Timer Period是DSP的最大时钟计数周期，LF2407是16位定点处理器，所以Timer Period数是216-1。图1中设定的Timer Clock Prescaler数值是2，当LF2407的工作频率(CPU Clock Speed)为40MHz时，由上式计算出的定数器的采样时间是0.003 2 S。由于数据处理需要占用一定的运行时间，所以要通过试验选择适当的定时器采样时间。

实现A/D转换的功能块是C24x ADC，其参数设置如图2所示。A/D转换通道可以选择模块A、B中的任一个通道，也可以选择多个通道，A/D转换的采样时间设置为64/80 000

步骤2，设计FIR滤波器。在Simulink的信号处理工具箱(Signal Processing Bloekset)中，将滤波器设计专用工具(FDAToo1)放入文件中，双击图符，弹出图3所示的滤波器设计对话框。

在图3中，选择滤波器类型为FIR低通滤波器，采样频率为6kHz，低通频率为1kHz，截至频率为2 kHz。先点击对话框中的Design Filter，然后再点击图3中实现模型(Realize Model)图标进入模型实现对话框，选择Over-write generated"filter"block，则在设计框图中生成一个名称为"Filter"的FIR滤波器的功能框图，再将原先放入的FDATool图标删除，将Filter连接到图中，完成的设计如图4所示。

图4中添加的增益模块(Gain)是为了实现数据类型的转换。由于ADC转换输出的是16位整型数据，而滤波器的输入需要双精度浮点数据，因此Gain的数据类型参数(Signal datatypes)设为float("double")。Gainl是将浮点数转换为整型数，因此数据类型参数设为uint(16)。图4中添加寄存器(C24x To Memory)模块是为了使设计完整。在生成的C程序中，增益模块Gainl的输出是rth-Gainl，可被其他应用程序调用。

步骤3，将图形文件生成C程序。在图4中，运行Simulation菜单下的Configuration Parameters项，弹出配置对话框，选择其中的Real-Time WorkShop项，点击Build按钮，则将图4的框图转化为TI C2000DSP的C语言代码，并自动调用CCS2软件编译运行该程序。生成的C语言程序包括：中断向量文件vectors．asm、中断服务程序MW_c24xx_csl．C、ADC转换控制testADC．c、主程序TestADC_main．c等。

3 修改及完善程序

由Matlab直接生成的程序能够实现ADC转换及数字滤波功能