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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

CAMPUS ZACATECAS

M.S.E.E.I. Teodoro Ibarra Pérez | Prácticas de Laboratorio de Procesador Digital de Señales Pág. 1

Guía para la elaboración del reporte técnico correspondiente a la Práctica 1. Primeros pasos con un DSP

Utilidad de diagnóstico e implementación de un algoritmo en C mediante multiplicaciones acumulativas MACs por mínimos cuadrados

DATOS DE LA UNIDAD APRENDIZAJE Fecha de entrega Programa académico Ingeniería en Mecatrónica Maestro: Teodoro Ibarra Pérez Unidad de aprendizaje y tema:

Arquitectura de un procesador digital de señales Procesamiento en paralelo Procesamiento de Suma de Multiplicaciones Aditivas

MACs Nombre de quien reporta:

OBJETIVO En esta práctica se presentarán los primeros pasos para trabajar con el DSP TMS320C6713 de Texas Instruments mediante la utilidad de diagnóstico DSK para el testeo de la tarjeta completa (diagnóstico del USB, herramienta de emulación, DSP, memoria externa, códecs, leds y dipswitches), así como la generación de código e implementación de un algoritmo en C para calcular los coeficientes de una serie de datos haciendo uso de multiplicaciones acumulativas MACs con el método de mínimos cuadrados y su graficación para el análisis de los datos.

DESCRIPCIÓN:

Realizar las conexiones de la tarjeta TMS320C6713 de Texas Instruments a la PC con la finalidad de realizar la prueba general “test” mediante la aplicación DSK´s Diagnostic Utility incluida por el fabricante. Posteriormente se describirá el método de mínimos cuadrados con el objetivo de desarrollar un algoritmo implementado en lenguaje C mediante el uso de MACs (sumas acumulativas) con el objetivo de encontrar los coeficientes que describan el comportamiento de una serie de datos. En esta primera práctica, los datos serán proporcionados como un arreglo en el código, en las prácticas siguientes se hará uso del convertidor ADC (en inglés analog to digital converter) para obtener los datos mediante el códec de audio.

MATERIAL: 1 Tarjeta Spectrum Digital Developer Starter Kits DSKs TMS320C6713 Software de desarrollo 6713 DSK CCStudio v3.x Software de configuración Setup CCStudio Setup v3.x Software de prueba 6713 DSK Diagnostics Utility v3.x

DESARROLLO:

1.- Conectar a la fuente de voltaje la tarjeta. 2.- Conectar el cable USB a la PC. 3.- Ejecutar 6713 DSK Diagnostics Utility v3.x para realizar una prueba de la tarjeta de desarrollo. El ícono correspondiente a la utilidad de diagnóstico se muestra a continuación.


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En la figura 1.0 se muestra la aplicación para la realización de pruebas a la tarjeta Spectrum Digital TMS320C6713.

Figura 1.0 Utilidad para la realización de pruebas con la tarjeta C6713

4.- Presione el botón Start para realizar la prueba de la placa. Si todos los leds que se muestran en la interface gráfica de software encienden en color verde, significa que todos los componentes de la placa funcionan perfectamente, en caso contrario se indicarán los componentes inactivos o dañados. Creación de mi primer proyecto en CCStudio 3.x 1.- Ejecutar Setup CCStudio Setup v3.x para seleccionar la tarjeta (emulador o tarjeta física) a utilizar para el desarrollo de las prácticas como se muestra en la figura 2.0.

Figura2.0 Selección de la tarjeta a utilizar


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2.- Seleccionar la tarjeta C6713 DSK y presionar el botón de ADD para añadir la tarjeta seleccionada. Una vez seleccionada, ésta deberá aparecer en la parte izquierda de la pantalla en System Configuración. 3.- Presionar el botón Save & Quit para guardar los cambios realizados e iniciar con el desarrollo del programa. Enseguida aparecerá un cuadro de diálogo con la pregunta de si se desea iniciar con Code Composer y deberá seleccionar si para iniciar con la creación de un nuevo proyecto. 4.- Para crear un nuevo proyecto seleccionar Proyect >> new y colocar el nombre como aparece en la figura 2.1. Es importante seleccionar la tecnología a implementar, en este caso deberá seleccionar la tarjeta TMS320C67XX.

Figura 2.1 Creación de un nuevo proyecto

5.- Una vez creado el nuevo proyecto, se deberá crear un nuevo archivo de configuración CDB que incluirá las especificaciones de la tarjeta de desarrollo así como las configuraciones necesarias que haya que implementar en dicha tarjeta, para ello se deberá seleccionar como aparece en la figura 2.1.1.

Figura 2.1.1. Creación de un archivo de configuración CDB

Enseguida deberá seleccionar el archivo correspondiente a la tarjeta de desarrollo TMS320C6713 como se muestra en la figura 2.1.2.

Figura 2.1.2. Selección del archivo de configuración correspondiente a la tarjeta TMS320C6713


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Una vez seleccionado, deberá guardar el archivo y añadirlo al proyecto para que éste tenga efecto como se muestra en la figura 2.2 haciendo clic derecho sobre la carpeta DSP/BIOS Config.

Figura 2.2 Adición del archivo de configuración CDB.

6.- Posteriormente se deberá crear un nuevo archivo con extensión .c como se muestra en la figura 2.3 donde se editará el código de nuestro primer programa.

Figura 2.3 Creación de una nueva fuente de archivo

7.- Deberá añadir el archivo con extensión .c al proyecto posicionando el cursor sobre la carpeta source del proyecto de nombre Source y presionar el botón derecho como aparece en la figura 2.4.

Figura 2.4 Añadir nuevo archivo fuente al proyecto

8.- La siguiente plantilla muestra la estructura general que se deberá implementar para el desarrollo de todas las prácticas de DSPs, tomando en cuenta nombre de la práctica, versión, datos generales y la estructura que se detalla más adelante en el punto número 9.


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/* * ========================= main.c Ver 1.0 ============================= * I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O N A L * ====================================================================== * UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS ZACATECAS * ACADEMIA DE ELECTRONICA Y CONTROL * UNIDAD DE APRENDIZAJE: PROCESADOR DIGITAL DE SEÑALES * PRACTICA 1: Primeros pasos con un DSP. Utilidad de diagnóstico e * implementación de un algoritmo en C mediante multipli- * caciones acumulativas MACs por mínimos cuadrados * PROFESOR: TEODORO IBARRA PÉREZ * ALUMNO: FULANITO DE TAL... * DESCRIPCIÓN: Este programa permite calcular los coeficientes mediante... */ /* * ======== Include files ======== */ /* * ======== Declarations ======== */ /* * ======== Prototypes ======== */ /* * ======== Global Variables ======== */ /* * ======== main ======== */ int main() { // Código... return 0; } /* * ======== Description Function ======== */ Para el desarrollo de esta práctica se incluye el siguiente código que será insertado y re-organizado en la plantilla anterior. Nótese que aquí se incluye el arreglo con los datos a procesar mediante el desarrollo del algoritmo en C basado en MACs que complementará y desarrollará en la práctica. #define BUFFSIZE 30 #include <stdio.h> void minCuadrados( int [], int); int main() { int test_data[] = {6,15,18,23,34,28,45,45,50,52,60,62,62,77,80,85,87,99,97,


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112,106,123,107,134,123,138,136,150,140,145};

minCuadrados(test_data, 30); return 0; } // **************************************************************** // Descripcion: Esta funciòn de la librerìa permite calcular los // coeficientes m y b para la ecuaciòn lineal de la forma y=mX+b. // **************************************************************** // Requiere: num_valores igual al nùmero de elementos en el arreglo de datos // Regresa: N/A Imprime mediante sprintf los coeficientes m y b void minCuadrados( int elemento[], int num_elementos) { //Desarrollo del algoritmo con MACs } 9.- La estructura de la plantilla que se mostró en el punto anterior consta de 7 bloques:

a) En el primero se describe mediante comentarios los datos relevantes a la práctica, así como la descripción detallada del programa.

b) En el segundo bloque se incluyen los archivos de cabecera con extensión .h; cabe señalar que cuando se utiliza <> se refiere a una ruta predefinida y cuando se utilizan “” hace referencia localmente.

c) En el tercer bloque se definen las declaraciones que hacen referencia a valores constantes. d) En el cuarto bloque se declaran los prototipos de funciones. e) En el quinto bloque se declaran las variables globales a utilizar en el programa. Recuerda que el

uso de este tipo de variables involucra el uso de más memoria. f) En el sexto bloque se programa la función principal main. g) En el séptimo y último bloque se programan los algoritmos de las funciones.

Método de mínimos cuadrados Para encontrar la ecuación Y=mx + b mediante regresión lineal que satisfaga el comportamiento de los datos dados, se puede hacer aplicando las fórmulas 1 y 2. En este contexto se utilizarán para desarrollar el algoritmo de la práctica y no se entrará a detalle sobre su origen, ya que el método de mínimos cuadrados corresponde a dichas ecuaciones.

푚 = ∑ ∑ ∑∑ [∑ ] (1)

푏 = ∑ ∑ ∑ ∑∑ [∑ ] (2)

En este sentido, sustituyendo 1 en 2 se obtiene

푏 = ∑ ∑ (3)

Donde m es la pendiente de la ecuación, b es la constante y n es el número de elementos de la muestra. Consultar las diapositivas de la clase 1 para desarrollar el algoritmo mediante MACs (sumas acumulativas).

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