DSP的实现II硬件实现

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1、第九章数字信号处理的实现点此编辑标题内容VisualIdentificationSystem1概述2DSP简介3DSP的开发4DSP的应用DigitalSignalProcessor9.1概述数字信号处理的实现方法：通用可编程数字信号处理器件（DSPs）实现专用DSP芯片实现在通用计算机上用软件实现；通用单片机（MCU）实现；通用处理器（GPP）：8-bitApple（6502），NECPC-8000（Z80）8086/286/386/486/Pentium/PentiumII/PentiumIIIPowerPc64-bitCPU（SUNSparc

2、，DECAlpha,HP）事务密集型处理机制高时钟频率、高速总线等冯.诺依曼结构：统一的程序和数据空间采取各种方法提高计算速度：控制密集型处理机制单片机（MCU):INTELMCS/48/51/96（98）MOTOROLAHCS05/0114bit、8bit单片机多应用于玩具、家电及工业控制；16bit单片机除控制功能外，还有较强的信息处理的能力。但实时处理较困难。例如：电脑洗衣机，倒车雷达（富士通）硬件电路设计CPU用于产生驱动超声波传感器发射的控制信号、检测回波信号、测量超声波往返时间、计算汽车与障碍物之间的距离、显示测量距离以及驱动蜂鸣器报警

3、。为了测量汽车尾部与障碍物之间的最小距离，必须在汽车尾部安装多个超声波传感器（本方案安装4个），测量时巡回检测各个探头与障碍物之间的距离，以各距离的最小值作为最终测量距离。为了提高测量距离，必须利用功率放大电路为超声波传感器提供足够的能量。由于超声波在空气中传输会有一定的能量损耗，而且发射出去的超声波只有一小部分能够反射回来并被超声波传感器所接收，超声波传感器接收到的信号极其微弱，而且形状不规则。为了便于CPU对信号的识别，在信号进入CPU之前必须对其进行放大、整形。硬件电路设计测量板实物显示板实物数字信号处理器（DSP）：最有可能实时实现复杂运算

4、的器件！运算密集型处理机制9.2DSP简介1.哈佛结构，且是多总线结构；VenNeumannHarvard2.“流水线（pipeline）式”的指令执行；3.独立的乘法器和加法器,保证在一个时钟周期内可同时完成相乘和累加两个运算；数字信号处理中最常用的运算：乘法累加一条指令完成4.高性能的DSP提供了“并行（parallel）”工作的能力。所谓并行，是指多个DSP，或DSP内部的多个单元同时在完成一个共同的任务；5.片上存储器：(OnchipMemory);专用寻址单元：(AddressingLogic)与ALU并行工作;所有这些设置，都是为了提高

5、运行速度；7.高的时钟速度，极快的运算能力；MIPS：百万条指令/秒6.为方便数据的读、写及与片外设备的通信，DSP上一般都集成有DMA、串行通信口、定时器及中断处理器等，具有和不同速度存储器相连接的硬件和软件的等待功能；TMS320C64系列的DSP最大时钟速度可达600MHz，因此，时钟周期仅为1.67ns,其运算能力可达4800MIPS；TMS320C6201DSP时钟：200MHz，运算能力：1600MIPS。1024点的FFT，尽需要70us;该系列特别适用于图像处理、三维成像、多媒体及其它高速运算的场合。8.部分DSP芯片上有片上的A/

6、D及脉宽调制通道（PWM），这一类DSP除了有强的运算能力外，还有着很好的控制能力；总之，先进周密的硬件设计、方便完整的指令系统、配套的开发工具以及高速、实时信号处理市场的巨大需要，从而使DSP微处理器在飞速发展的计算机领域中异军突起。目前，数字信号处理器的硬件、软件及第三方（ThirdParty)的相关产品，已形成一个巨大的产业。TexasInstruments:TMS320C2000TMS320C5000TMS320C6000TMS320C3000AnalogDevices:ADSP-21xxTigerSharcDSPSHARCDSPMotor

7、ola:DSP560xxDSP563xxDSP566xxDSP568xxDSP-16XXDSP-16XXXLucent:实验项目：DSP技术与应用、EDA课程设计、微机综合设计、毕业设计、学科竞赛培训等。TI当前三大主流DSP产品：名称时钟(MHz)RAM(字)Flash(字)PWM通道数12-bitA/D通道数定时器串行口核电压(伏)IO电压(伏)F281015018K64K16163CAN,McBSP,SPI,2SCIs1.83.3F281215018K128K16163CAN,McBSP,SPI,2SCIs1.83.3TMS320C28X系列

8、性能一览表McBSP：多通道缓冲串行接口，SPI：串行外设接口，SCI：串行通信接口名称时钟(MHz)MIPSRAM(字)