BÀI 4: THỰC HIỆN MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU CHẾ TRÊN KIT C6713 DSK I- Thực điều chế PAM kit C6713 DSK  Giải thuật điều chế: Mỗi mẫu vào điều chế gồm 16 bits Tùy vào loại điều chế PAM, mặt nạ (mask) thích hợp sử dụng Các mẫu nhập vào AND với mặt nạ dịch với số lần thích hợp đến hết chiều dài chuỗi Tương ứng với ký hiệu (symbol) mẫu nhập vào loại điều chế ta có mức điện áp khác nhau, để dạng sóng xuất sau A/D có dạng sóng vng, mức xuất 12 lần trước chuyển sang symbol Sau vào cụ thể loại điều chế Điều chế PAM mức - Cấp nguồn điện cho kit chạy chương trình CCS máy tính Mở Project PAM.pjt folder C:\Program Files\CCStudio_v3.1\MyProjects\PAM4 Trong cửa sổ File View, mở tập tin PAM4.c, nội dung tập tin sau: // PAM #include "DSK6713_aic23.h" Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_8KHZ; #include //Initialization: int i_PAM; int j_PAM; int k; int masked_value, output; int data_4PAM[4] = {0x7FFF, 0x2AAA, -0x2AAB, -0x8000};//data table for 4-PAM MOD int out_buffer[256]; int i=0; interrupt void c_int11() //interrupt service routine { int sample_data; //4-PAM Modulator: Assigns sampled data coming from an input //source to predetermined voltage levels if (i_PAM==96) //new input is taken once every 96 samples (8 shifts x 12 repeated outputs) { sample_data = input_sample(); //inputs data i_PAM=0; j_PAM=0; } masked_value = sample_data & 0x0003; //masks input sample as 2-bit segments output = data_4PAM[masked_value]; //gets corresponding level from table output_sample(output); //outputs corresponding voltage level 12 times out_buffer[i++] = output; if (i==256) i = 0; j_PAM++; //repeated output counter if (j_PAM==12) //checks if repetition is over { j_PAM=0; sample_data = sample_data >> 2; //shifts input to mask next segment } i_PAM++; return; } void main() { i_PAM=0; comm_intr(); //init DSK, codec, McBSP while(1); //infinite loop }  Giải thích code: + Trong chương trình hàm main() đặt giá trị biến i_PAM = khởi động kit Sau thực vịng lặp vơ hạn với lệnh while(1) + Khi có tín hiệu xung lấy mẫu (tần số 8Khz), ngắt 11 xảy trình phục vụ ngắt c_int11() gọi Trong trình phục vụ ngắt này, liệu vào đọc vào biến sample_data (bằng lệnh sample_data = input_sample(), thích số 3) Mẫu liệu biểu diễn dạng số nguyên 16 bits có dấu + Do thực điều chế PAM mức, mà để biểu diễn mức cần bit Do mẫu vào chia làm ký hiệu (symbol), ký hiệu bit Để thực việc chia này, mẫu liệu AND với mặt nạ 0x0003 (ơ thích số )để lấy bit LSB cảu mẫu liệu bit ánh xạ thành mức điện áp theo bảng sau: Bảng tra mức: Khối ký hiệu 00 01 10 11 Mức điện áp (dạng hex) 0x7FFF 0x2AAA -0x2AAB -0x8000 Mức điện áp (dạng thập phân) 32767 10922 10923 32768 giá trị khai báo đầu chương trình (ơ thích số 1) Mỗi symbol cho mức điện áp Mỗi mức xuất 12 lần trước chuyển sang mức ứng với symbol Biến đếm j_PAM để đếm số lần xuất cho đủ 12 lần Như ứng với mẫu vào 16 bit, ta có symbol Mỗi symbol xuất 12 lần nên số lần xuất ứng với mẫu 8x12 = 96 thể biến đếm i_PAM (ơ thích số 2) - Biên dịch nạp chương trình lên kit - Kiểm tra kết Plot CCS Việc sử dụng máy phát sóng khó để kiểm chứng kết nên ta gán cho sample_data giá trị cụ thể 16 bit (dạng số HEX, ô thích số 3) Lưu ý: thơng số lựa chọn cho việc thể dạng sóng sau: sample_data = 0x00E4 = 0b00 00 00 00 11 10 01 00 sample_data = 0x001B = 0b00 00 00 00 00 01 10 11 sample_data = 0x1BE4 = 0b00 01 10 11 11 10 01 00 Nhận xét : Kết thu với lý thuyết, tương ứng với biên độ lớn 00, âm 11 Điều chế PAM mức - Thực lại tương tự PAM mức Mở Project PAM.pjt folder C:\Program Files\CCStudio_v3.1\MyProjects\PAM4 - Sự khác biệt so với PAM mức mặt nạ, số bit dịch bảng tra Đối với PAM 8, bit có trọng số thấp (LSB) mẫu vào loại bỏ để số bit lại (15) bội Điều gây tác động khơng đáng kể lên dạng sóng điều chế dạng sóng khơi phục lại Do số lần xuất ứng với mẫu (15/3)x12 = 60 Bảng tra mức: Khối ký hiệu Mức điện áp (dạng số Hex) Mức điện áp (dạng thập phân) 000 0x7FFF 32767 001 0x5B6D 23405 010 0x36DB 14043 011 0x 1249 4681 100 -0x1249 -4681 101 -0x36DB -14043 110 -0x5B6D -23405 111 -0x7FFF -32767 Sửa lại tập tin PAM4.c sau: #include "DSK6713_aic23.h" Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_8KHZ; #include //Initialization: int i_PAM; int j_PAM; int k; int masked_value, output; int data_4PAM[8] = {0x7FFF, 0x5B6D, 0x36DB, 0x1249, -0x1249, -0x36DB, -0x5B6D, -0x7FFF}; int out_buffer[256]; int i=0; interrupt void c_int11() { int sample_data; //interrupt service routine if (i_PAM==60) //( shifts x 12 repeated outputs = 60 samples) { sample_data = input_sample(); //inputs data sample_data = sample_data >>1; i_PAM=0; j_PAM=0; } masked_value = sample_data & 0x0007; output = data_4PAM[masked_value]; output_sample(output); out_buffer[i++] = output; if (i==256) i = 0; j_PAM++; //repeated output counter if (j_PAM==12) //checks if repetition is over { j_PAM=0; sample_data = sample_data >> 3; } i_PAM++; return; } void main() { i_PAM=0; comm_intr(); while(1); //init DSK, codec, McBSP //infinite loop } - Biên dịch & nạp chương trình lên kit & kiểm tra kết tương tự PAM sample_data = 0x8D10 = 0b100 011 010 001 000 sample_data = 0x72EF = 0b011 100 101 110 111 sample_data = 0x3546 = 0b001 101 010 100 011 Nhận xét: Kết thu phù hợp với lý thuyết Điều chế PAM 16 mức - Thực lại tương tự PAM mức Mở Project PAM.pjt folder C:\Program Files\CCStudio_v3.1\MyProjects\PAM4 - Điều chế PAM 16 mức, để biểu diễn cần bit Do mẫu ta có symbol(16/4), số lần xuất ứng với mẫu 4x12 = 48 Mặt nạ 0x000F để lấy bit LSB mẫu liệu Bảng tra 16 mức: Khối ký hiệu Mức điện áp (dạng số Hex) Mức điện áp (dạng thập phân) 0000 0x7FFF 32767 0001 0x6EEE 28398 0010 0x 5DDD 24029 0011 0x4CCC 19660 0100 0x3BBB 15291 0101 0x2AAA 10922 0110 0x1999 6553 0111 0x0888 2184 1000 -0x0889 -2185 1001 -0x199A -6554 1010 -0x2AAB -10923 1011 -0x3BBC -15292 1100 -0x4CCD -19661 1101 -0x5DDE -24030 1110 -0x6EEF -28399 1111 -0x8000 -32768 Sửa lại tập tin PAM4.c sau: #include "DSK6713_aic23.h" Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_8KHZ; #include //Initialization: int i_PAM; int j_PAM; int k; int masked_value, output; int data_4PAM[16] = {0x7FFF, 0x6EEE, 0x5DDD, 0x4CCC, 0x3BBB, 0x2AAA, 0x1999, 0x0888, -0x0889, -0x199A, -0x2AAB, -0x3BBC, -0x4CCD, -0x5DDE, -0x6EEF, -0x8000}; int out_buffer[256]; int i=0; interrupt void c_int11() //interrupt service routine { int sample_data; if (i_PAM==48) // (4 shifts x 12 repeated outputs) { sample_data = input_sample(); i_PAM=0; j_PAM=0; } masked_value = sample_data & 0x000f; //masks input sample as 4-bit segments output = data_4PAM[masked_value]; output_sample(output); out_buffer[i++] = output; if (i==256) i = 0; j_PAM++; //repeated output counter if (j_PAM==12) //checks if repetition is over { j_PAM=0; sample_data = sample_data >> 4; //shifts input to mask next segment } i_PAM++; return; } void main() { i_PAM=0; comm_intr(); while(1); //init DSK, codec, McBSP //infinite loop } - Biên dịch & nạp chương trình lên kit & kiểm tra kết tương tự PAM sample_data = 0x3210 = 0b0011 0010 0001 0000 sample_data = 0xFEDC = 0b1111 1110 1101 1100 sample_data = 0x9687 = 0b1001 0110 1000 0111 Nhận xét: Kết thu phù hợp với lý thuyết II- Thực mạch điều chế PSK kit C6713 DSK 10  Giải thuật điều chế: Mỗi mẫu vào thu lưu vào vị trí nhớ, chứa 16 bits Tùy theo kiểu điều chế PSK (2 hay pha), mặt nạ thích hợp sử dụng Đối với BPSK, giá trị vào chia làm 16 phần, thành phần bit; QPSK, mẫu vào chia thành dibits (mỗi dibit gồm bit) Việc đạt cách áp mặt nạ tương ứng 0x0001 0x0003 lên mẫu vào Sau đó, mẫu dịch phải bit (BPSK) bit (QPSK) lặp lại cho hết chiều dài mẫu vào Mỗi mẫu vào biểu diễn 16 bits Mỗi mẫu gồm 16 đoạn (với BPSK) đoạn (với QPSK) Do ký hiệu truyền hình sine tạo theo phương pháp số điểm, 64 mẫu (với BPSK) 32 mẫu (với QPSK), mẫu vào lấy vào Điều chế BPSK - Cấp nguồn điện cho kit chạy chương trình CCS máy tính Mở Project BPSK.pjt folder C:\Program Files\CCStudio_v3.1\MyProjects\BPSK Trong cửa sổ File View, mở tập tin BPSK.c, nội dung tập tin sau: //BPSK #include "DSK6713_aic23.h" Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_8KHZ; #include //Initialization: int i_BPSK; int j_BPSK; int k; int masked_value, output; int out_buffer[256]; int i=0; //Data table for BPSK int data_BPSK[2][4]={0, 1000, 0, -1000, 0, -1000, 0, 1000}; interrupt void c_int11() { int sample_data; //0 degree //180 degree //interrupt service routine if (i_BPSK==64) //determines when to get new input { sample_data = input_sample(); //inputs data i_BPSK=0; j_BPSK=0; } masked_value = sample_data & 0x0001; //masks input sample as 1-bit segments output = data_BPSK[masked_value][j_BPSK];//gets corresponding level from table output_sample(output*10); out_buffer[i++] = output*10; if (i==256) i = 0; j_BPSK++; //repeated output counter if (j_BPSK==4) //checks if 1-bit segment was output { j_BPSK=0; sample_data = sample_data >> 1; } i_BPSK++; 11 return; } void main() { i_BPSK=64; j_BPSK=0; 2’ ’’’ comm_intr(); //init DSK, codec, McBSP while(1); //infinite loop }  Giải thích code: - + Hàm main() đặt biến đếm i_BPSK = 64 j_BPSK = 0, khởi động kit codec chạy vịng lặp vơ tận Khi có xung lấy mẫu, ngắt 11 kích hoạt trình phục vụ ngắt c_int11() gọi + Trình phục vụ ngắt đọc mẫu liệu ngõ vào Mẫu biểu diễn 16 bit Khi điều chế BPSK, symbol gồm bit (để phân biệt pha 0o 180o cần bit), đó, mẫu vào chia làm 16 symbol cách sử dụng mặt nạ 0x0001 để lấy bit LSB (ơ thích số 4) Tùy bit hay mà xuất dạng sóng sine có pha tương ứng + Trong chương trình trên, giá trị khai báo biến data_BPSK[2][4] Đây la mảng chiều kích thước 2x4 thể dạng sóng sine: pha 0o {0, 1000, 0, -1000} pha 180o {0, -1000, 0, 1000} (ơ thích số1) Giá trị thể biên độ sóng sine chu kỳ, thời điểm 0,T/4, T/2,3T/4 (T chu kỳ) + Sau xuất đủ điểm, mẫu dịch phải bit (ơ thích số 5) lấy mặt nạ bit LSB Lặp lại hết chiều dài mẫu + Như mẫu vào 16 bit có 16 symbol, symbol tạo chu kỳ sóng sine gồm điểm, với mẫu vào, chương trình xuất 4x16 = 64 mẫu biến đếm i_BPSK giúp xác định phép lấy mẫu vào (ơ thích số & 2’) Tương tự PAM, sửa lệnh sample_data = input_sample() thành sample_data = 0x???? (một giá trị 16 bit dạng số hex) biên dịch, nạp chạy chương trình Kiểm chứng kết thu Plot CCS Lưu ý: thông số lựa chọn cho việc thể dạng sóng sau: 12 sample_data = 0x0F0F = 0b0000 1111 0000 1111 đảo pha đảo pha đảo pha sample_data = 0x5555 = 0b0101 0101 0101 0101 & hoán đổi liên tục nên pha đảo liên tục từ phải sang trái hình sau: 13 sample_data = 0x9999 = 0b1001 1001 1001 1001 Lý giải kết tương tự, ta có hình sau: Điều chế QPSK - Thực hoàn toàn tương tự điều chế BPSK 14 - Điều chế QPSK cần pha: 0o, 90o, 180o, 270o nên cần khai báo mảng 4x4: sóng sine lệch pha 90o, sóng có điểm Số mẫu cho QPSK 4x8 = 32 Mặt nạ thích hợp để lấy bit (biểu diễn trạng thái) 0x0003, lần dịch bit Do sửa lại tập tin BPSK.c sau : #include "DSK6713_aic23.h" Uint32 fs=DSK6713_AIC23_FREQ_8KHZ; #include //Initialization: int i_BPSK; int j_BPSK; int k; int masked_value, output; int out_buffer[256]; int i=0; int data_QPSK[4][4]={0, 1000, 0, -1000, //0 degree 1000, 0, -1000, 0, //90 degree 0, -1000, 0, 1000, //180 degree -1000, 0, 1000, 0}; //270 degree interrupt void c_int11() { int sample_data; //interrupt service routine if (i_BPSK==32) //determines when to get new input { sample_data = input_sample(); //inputs data i_BPSK=0; j_BPSK=0; } masked_value = sample_data & 0x0003; output = data_QPSK[masked_value][j_BPSK]; output_sample(output*10); out_buffer[i++] = output*10; if (i==256) i = 0; j_BPSK++; //repeated output counter if (j_BPSK==4) //checks if 1-bit segment was output { j_BPSK=0; sample_data = sample_data >> 2; } i_BPSK++; return; } void main() { i_BPSK=32; j_BPSK=0; comm_intr(); while(1); //init DSK, codec, McBSP //infinite loop } - Sửa lệnh sample_data = input_sample() thành sample_data = 0x???? (một giá trị 16 bit dạng số hex) biên dịch, nạp chạy chương trình Kiểm chứng kết thu Plot CCS 15 sample_data = 0x00E4 = 0x00 00 00 00 11 10 01 00 0o 270o 180o 90o 0o sample_data = 0xE4FF = 0x11 10 01 00 11 11 11 11 270o 180o 90o 0o 270o sample_data = 0x1BE4 = 0b00 01 10 11 11 10 01 00 0o 16 90o 180o 270o 270o 180o 90o 0o Nhận xét: Kết thu chưa đáp ứng thực theo mã Gray để giảm cực tiểu lỗi nhiễu q trình truyền Khi pha 270o ứng với 10 180o ứng với 11 Cần điều chỉnh lại code điều chế 17 ... Mức điện áp (dạng số Hex) Mức điện áp (dạng thập phân) 000 0x7FFF 32767 001 0x5B6D 2 340 5 010 0x36DB 140 43 011 0x 1 249 46 81 100 -0x1 249 -46 81 101 -0x36DB - 140 43 110 -0x5B6D -2 340 5 111 -0x7FFF -32767... số HEX, thích số 3) Lưu ý: thơng số lựa chọn cho việc thể dạng sóng sau: sample_data = 0x00E4 = 0b00 00 00 00 11 10 01 00 sample_data = 0x001B = 0b00 00 00 00 00 01 10 11 sample_data = 0x1BE4... lấy bit LSB (ô thích số 4) Tùy bit hay mà xuất dạng sóng sine có pha tương ứng + Trong chương trình trên, giá trị khai báo biến data_BPSK[2] [4] Đây la mảng chiều kích thước 2x4 thể dạng sóng