该实验报告涉及的是基于数字信号处理器(DSP)TMS320F2812设计一个科学型计算器的过程。在该设计中,DSP芯片通过GPIOA和GPIOB接口与实验箱上的按键交互,用于接收输入并显示结果。以下是设计的关键知识点:
1. **TMS320F2812 DSP**: 这是德州仪器(TI)生产的一款高性能浮点DSP,具有高速处理能力和丰富的外设接口,适合于实时信号处理应用,如本次实验中的键盘扫描和数值计算。
2. **GPIO (General Purpose Input/Output)**: GPIO接口是处理器上用于连接外部设备的通用I/O端口,可以配置为输入或输出,用于读取按键状态或控制LED显示。
3. **键盘扫描**: 实验中采用循环扫描方法识别按键,通过改变GPIOB的row1和row2的电平状态,配合col1、col2和col3来检测GPIOA上的按键值。当某一行置低时,可以通过读取对应列的状态来确定按下的是哪个键。
4. **按键映射**: 实验箱上的按键被分配了特定的功能,例如k1到k8代表数字0到7,k11代表8,k12代表9,k13为清零键,k21为等于号,k22为加号,k23为减号。
5. **程序结构**: 主要程序包括键值输入、LED显示、数值处理等功能。`ScanKey()`函数用于获取当前按键值,`num()`函数用于解析按键输入的数字,`Enter()`可能负责执行数学运算,`ifdot()`则检查小数点是否已存在。
6. **数据处理**: 程序使用变量如`countnum`, `countnum1`, `countnum2`来存储和处理输入的数字,`math`可能用于标记当前进行的运算类型(加法、减法等)。`while(1)`循环确保程序持续运行,直到遇到特定条件退出。
7. **C语言编程**: 代码使用C语言编写,`#include`语句用于包含头文件,定义了GPIO的宏和函数原型。`GpioDataRegs`是访问GPIO寄存器的结构体,`bit.GPIOx`访问单个GPIO位。
8. **中断与标志**: `Int_Flag`可能是中断标志,用于指示有新的按键输入。中断是嵌入式系统中处理实时事件的重要机制。
9. **小数运算**: 实验报告中提到了小数运算,这可能涉及到浮点数处理,TMS320F2812支持浮点运算单元(FPU),能高效地执行浮点加减乘除以及小数点操作。
10. **SPI通信**: 尽管在给出的部分代码中未使用,但`Spi_VarRx`和`spi_receive`可能涉及到串行外围接口(SPI)通信,用于与其他设备如显示器进行数据交换。
这个实验报告涵盖了数字信号处理器的应用,嵌入式系统设计,以及C语言编程在实时系统中的实践,强调了硬件与软件的交互以及实时数据处理能力。通过这样的设计,学生能够深入理解数字信号处理的基础原理和实际应用。