DSP原理及應(yīng)用-緒論

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1、DSP原理及應(yīng)用1第一章緒論1次課第二章TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu)2次課第三章TMS320C54x數(shù)據(jù)尋址方式2次課第四章TMS320C54x指令系統(tǒng)4次課第五章TMS320C54x的軟件開(kāi)發(fā)2次課第六章集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS2次課第七章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4次課第八章TMS320C54x片內(nèi)外設(shè)及應(yīng)用實(shí)例2次課總復(fù)習(xí)1次課課時(shí)安排：2要求：不遲到、不早退、更不能無(wú)故曠課按時(shí)完成作業(yè)，決不容許抄襲現(xiàn)象課堂上積極回答問(wèn)題，積極參與討論3第1章緒論1.1數(shù)字信號(hào)處理概述4數(shù)字信號(hào)處理：濾波、參數(shù)提取、頻譜分析、壓縮等DSPDigitalSignalProcessorDigitalSign

2、alProcessing廣義理解狹義理解5DigitalSignalProcessor6一、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的構(gòu)成輸入輸出輸入：說(shuō)明抗混疊濾波：語(yǔ)音、圖像、視頻等帶限信號(hào)奈奎斯特抽樣定理7二、數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)通用微機(jī)上用軟件實(shí)現(xiàn)，如MATLAB等專(zhuān)用DSP芯片通用DSP芯片F(xiàn)PGA/CPLD用戶(hù)可編程器件速度慢，用于教學(xué)和仿真研究速度快，靈活性差速度快，靈活性好速度快，靈活性差（本書(shū)重點(diǎn)）8三、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與模擬系統(tǒng)相比，數(shù)字系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）精度高、可獲得高性能指標(biāo)模擬系統(tǒng)的精度很難達(dá)到10-3，而17b（bit）字長(zhǎng)的數(shù)字系統(tǒng)的精度可達(dá)10-5。（2）靈活性

3、大修改軟件即可實(shí)現(xiàn)新的功能。（3）時(shí)分復(fù)用?？赏瑫r(shí)處理多個(gè)數(shù)字通道的信號(hào)。（4）可靠性高、易于大規(guī)模集成這是數(shù)字芯片共有的特點(diǎn)。數(shù)字系統(tǒng)只有0和1兩個(gè)電平，受噪聲和環(huán)境干擾小。9四、DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程如圖所示。根據(jù)需求寫(xiě)出任務(wù)書(shū)確定設(shè)計(jì)目標(biāo)算法研究和系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)定義系統(tǒng)性能指標(biāo)選擇DSP芯片和外圍芯片硬件設(shè)計(jì)硬件調(diào)試軟件設(shè)計(jì)軟件調(diào)試系統(tǒng)集成和測(cè)試設(shè)計(jì)步驟分幾個(gè)階段：（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)（2）算法模擬，確定性能指標(biāo)（3）選擇DSP芯片和外圍芯片（4）設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)的DSP應(yīng)用系統(tǒng)（5）硬件和軟件調(diào)試（6）系統(tǒng)集成和測(cè)試101.2數(shù)字信號(hào)處理器概述11

4、一、DSP芯片的種類(lèi)（三種分法）按基礎(chǔ)特性分基礎(chǔ)特性：DSP芯片的工作時(shí)鐘和指令類(lèi)型靜態(tài)DSP一致性DSP日本OKI電氣公司的美國(guó)TI公司的：TMS320C2xx系列美國(guó)TI公司的：TMS320C54x系列12按數(shù)據(jù)格式分?jǐn)?shù)據(jù)格式：DSP芯片工作的定點(diǎn)或浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式定點(diǎn)DSP芯片浮點(diǎn)DSP芯片AD公司的：ADSP21xx系列美國(guó)TI公司的：TMS320Cxxx系列AT&T公司的：DSP16/16A系列MOTOLORA公司的：MC56000系列AD公司的：ADSP21xxx系列美國(guó)TI公司的：TMS320Cxxx系列AT&T公司的：DSP32/32C系列MOTOLORA公司的：MC

5、96002系列13按用途分通用型DSP芯片專(zhuān)用型DSP芯片美國(guó)TI公司的：TMS320Cxxx系列HARRIS公司的：HSP43168卷積/相關(guān)器Austek公司的：FFT專(zhuān)用芯片A41102美國(guó)Inmos公司的：IMSA100卷積/相關(guān)器專(zhuān)用：數(shù)字濾波、卷積、FFT等14TMS320DSP芯片（通用型）定點(diǎn)型浮點(diǎn)型TMS320C1x、TMS320C2x、TMS320C2xx、TMS320C5x、、TMS320C54x、TMS320C62xTMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C67x注意1982年問(wèn)世的第一個(gè)定點(diǎn)DSP芯片是TMS320C10同一代TMS320系列

6、DSP產(chǎn)品的CPU結(jié)構(gòu)是相同的，但片內(nèi)存儲(chǔ)器及外設(shè)電路的配置不一定相同15TI的三大主力芯片TMS320C2000系列TMS320C5000系列TMS320C6000系列用于數(shù)字控制系統(tǒng)用于低功耗、便攜的無(wú)線通信終端產(chǎn)品用于通信和個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域16二、DSP芯片特點(diǎn)1．采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)(1)馮·諾伊曼（VonNeuman）結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)采用單存儲(chǔ)空間，即程序指令和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間，使用單一的地址和數(shù)據(jù)總線，取指令和取操作數(shù)都是通過(guò)一條總線分時(shí)進(jìn)行，如圖(a)所示。當(dāng)進(jìn)行高速運(yùn)算時(shí)，不但不能同時(shí)進(jìn)行取指令和取操作數(shù)，而且還會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸通道的瓶頸現(xiàn)象，其工作速度較慢。1718（

7、2）哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)哈佛（Harvardarchitecture）結(jié)構(gòu)采用雙存儲(chǔ)空間，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，大大地提高了數(shù)據(jù)處理能力和指令的執(zhí)行速度，非常適合于實(shí)時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理。如圖(b)所示。為了進(jìn)一步提高信號(hào)處理效率，在哈佛結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上又加以改進(jìn)，使程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，稱(chēng)為改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)(modifiedHarvardarchitecture)，如圖(c)所示。192．采用多總線結(jié)構(gòu)許多DSP芯片內(nèi)部都采用多總線結(jié)