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1、嵌入式DSP軟件開發(fā)1課程結構內容課時(H)第一章:緒論1第二章:數字信號處理介紹1.5第三章:TMS320C55x的硬件結構4第四章:TMS320C55x的指令系統(tǒng)4第五章:集成開發(fā)環(huán)境(CCS)2.5第六章:C語言程序設計3第七章:應用程序設計4第八章:C55x的片上外設及編程8第九章:C55x應用系統(tǒng)設計實例8教材介紹3第一章:緒論目標:本章旨在向學員簡要介紹:1)DSP的基本概念時間:1學時2)DSP芯片簡介教學方法:講授PPT3)DSP芯片產品簡介41.1DSP的基本概念?DSP含義數字信號處理技術DigitalSignalProcessing數字信號處理的理論
2、和算法數字信號處理器DigitalSignalProcessor實現數字信號信號處理算法的微處理器芯片51.1DSP的基本概念?典型數字信號處理系統(tǒng)框圖輸入抗混疊濾微處平滑輸出A/DD/A波理器濾波抗混疊濾波器和A/D轉換器把來自現實世界的模擬信號轉換成數字信號,再由微處理器對其進行數字化處理,得到的輸出信號經D/A和平滑濾波器轉換成模擬信號送回現實世界。61.1DSP的基本概念?微處理器的選擇:?通用微型計算機(PC機)優(yōu)點:編程容易,便于實現;缺點:速度慢,成本高,難以進行實時信號處理和嵌入式應用。?普通單片機優(yōu)點:成本低;缺點:性能差,速度慢。?專用集成電路ASIC
3、優(yōu)點:速度高,大規(guī)模生產時成本低;缺點:開發(fā)成本高,通用性差。?DSP處理器針對數字信號處理技術設計的芯片,靈活、高速、便于嵌入式應用。71.1DSP的基本概念?術語解釋:信號:指某種變化的物理量,從中可以傳輸并提取所需的信息,因而信號是傳輸信息的載體。數字信號處理:利用計算機或專用處理設備,以數字形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理,以得到符合人們需求的信號形式。81.2DSP芯片簡介?DSP芯片的發(fā)展歷史第一階段,DSP的雛形階段(1980年前后)1978年AMI公司生產出第一片DSP芯片S2811。1979年美國Intel公司發(fā)布了商用可編程
4、DSP器件Intel2920,由于內部沒有單周期的硬件乘法器,使芯片的運算速度、數據處理能力和運算精度受到了很大的限制。運算速度大約為單指令周期200~250ns,應用領域僅局限于軍事或航空航天部門。第二階段,DSP的成熟階段(1990年前后)TI公司的TMS32010,它是該公司的第二代DSP器件,采用了CMOS制造工藝,其存儲容量和運算速度成倍提高,為語音處理、圖像硬件處理技術的發(fā)展奠定了基礎。第三階段,DSP的完善階段(2000年以后)DSP在硬件結構上更適合數字信號處理的要求,能進行硬件乘法和單指令濾波處理,單指令周期為80~100ns。TI公司的TMS320C2
5、0。91.2DSP芯片簡介?DSP芯片的發(fā)展現狀(1)制造工藝。所需設計的外圍電路越來越少,成本、體積和功耗不斷下降。(2)存儲器容量。片內程序和數據存儲器達到幾十K,片外程序和存儲器可擴展到16M*48bit和4G*40bit以上。(3)內部結構。均采用多總線、多處理單元和多級流水線結構。(4)運算速度。指令周期從400ns縮短到10ns以下,相應速度從2.5MIPS提高到2000MIPS以上。(5)高度集成化。集濾波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP內核于一體。(6)運算精度和動態(tài)范圍。字長從8位增加到64位,累加器的長度也增加到40位。(7)開發(fā)工具。具有較完
6、善的軟件和硬件開發(fā)工具。101.2DSP芯片簡介?DSP芯片的發(fā)展趨勢(1)DSP的內核結構將進一步改善。多通道結構和單指令多重數據(SIMD)、特大指令字組(VLIM)將在新的高性能處理器中占主導。(2)DSP和微控制器的融合。微控制器是一種執(zhí)行智能定向控制任務的通用微處理器;DSP芯片具有高速的數字信號處理能力,兩者結合可簡化設計,加速產品開發(fā),減小PCB體積,降低功耗和成本。(3)DSP和高檔CPU的融合。在DSP中融入高檔CPU的分支預示和動態(tài)緩沖技術,具有結構規(guī)范、利于編程和不用進行指令排隊的特點,使DSP性能大幅度提高。(4)DSP和FPGA的融合??蓪崿F寬帶
7、信號處理,大大提高信號的處理速度。(5)實時操作系統(tǒng)RTOS與DSP的結合。(6)DSP的并行處理結構。(7)功耗越來越低。111.2DSP芯片簡介?DSP芯片的特點(1)采用哈佛結構。(2)采用多總線結構。(3)采用流水線結構。(4)配有專用的硬件乘法-累加器。(5)具有特殊的尋址方式和指令。(6)支持并行指令操作。(7)硬件配置強,具有較強的接口功能。(8)支持多處理器結構。121.2DSP芯片簡介?DSP芯片的分類(1)按照數據格式的不同,DSP芯片可以劃分為定點DSP芯片和浮點DSP芯片。(2)按照字長大小的不同,DS