dsp应用技术综述汪棪

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1、课程综述课程名称DSP原理及应用任课教师汪济洲班级08电子1班姓名汪棪学号0805070006日期2011-10-30前言DSP即为数字信号处理(DSP，DigitalSignalProcessing)器，是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器。它的工作原理是将现实世界的模拟信号转换成数字信号，再用数学方法处理此信号，得到相应的结果。DSP数字信号处理器DSP芯片采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构及改进的哈佛结构，较传统处理器的冯·诺依曼结构具有更高的指令执行速度。其处理速

2、度比最快的CPU快10-50倍。在当今数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的“旗手”，是科技发展，电子产品更新不可或缺的部分。正文1、DSP发展历程DSP发展历程大致分为四个阶段：第一阶段是70年代理论先行，第二阶段是80年代产品普及，第三阶段是90年代突飞猛进，第四阶段是21世纪再创辉煌。在DSP出现之前，数字信号处理只能依靠MPU完成。直到70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了

3、首枚DSP芯片。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。到了80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第六代产品，它与第五代相比，系统集成度更高，将DSP核芯及外围元件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域

4、。经过30多年的发展，DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活各个方面，并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。目前，对DSP爆炸性需求的时代已经来临，前景十分可观。2、DSP的特点DSP是一种嵌入式处理器，它完全可以完成单片机的功能。唯一的区别在于DSP支持单时钟周期的“乘--加”运算。DSP具有体积小、功耗小、使用方便、实时处理迅速、处理数据量大、处理精度高、性能价格比高等优点。DSP之所以有以上优点，是因为DSP内部采用了以下5种技术。2.1采用哈佛（Harvard）结构体系或改进的哈佛

5、结构体系。DSP处理器几乎毫无例外的采用哈佛结构。哈佛结构把程序代码和数据的存储空间分开，并有各自的地址和数据总线，每个存储器独立编址，用独立的一组总线和数据总线进行访问。如果程序代码存储空间与数据存储空间之间还可以进行数据交换，则称为改进的哈佛结构。这种结构可以并行进行数据操作。2.2采用多总线结构。多总线结构可以同时读取多组数据和存储多组数据，即同一时钟周期内可以执行多个操作指令。2.3采用流水线操作。由于DSP哈佛结构指令的各个阶段可以重叠进行，这样对每一条指令似乎都是在一个周期内完成，可以

6、把指令周期减到最小，增加数据吞吐量。2.4采用硬件乘法器和高效的MAC指令。DSP芯片都有硬件乘法器，使得乘法运算做到一个周期内完成。与之配合的指令为MAC-乘法累加指令，它可以在单周期内取两个操作数相乘，并将结果加载到累加器。2.5采用独立的传输总线及其控制器。处理器高速处理速度必须与高速的数据访问和传输相配合。而且为不影响CPU及其相关总线的工作，DSP的DMA单独设置了传输总线及其控制器，因此DMA可以独立工作。3、DSP的应用领域DSP应用广泛，其主要应用市场为3C(Communicati

7、on、Computer、Consumer-通信、计算机、消费类)领域，合占整个市场需求的90%。3.1数字蜂窝电话：数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域。因DSP具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如GSM、CDMA等全数字蜂窝电话网。由于采用DSP技术，蜂窝电话的更新换代变得更为容易，只需在统一的硬件平台基础上，通过软件的不断升级生产各式各样的新款手机。3.2Modem：在Modem器件中，DSP更是成效卓著。56Kbps的Modem才问世3年，最近又开发出ADS

8、LModem，其传输速率已高达6.3Mbps，且具有接收动态图像能力。ADSLModem不仅可以使更多的用户上因特网，而且下载文件速度变得更快。3.3PC机：可编程多媒体DSP是PC领域的主流产品。以XDSLModem为代表的高速通信技术与MPEG图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。目前的硬盘空间大得简直是“海量”，这主要得益于CDSP（可定制DSP）的巨大作用。预计在今后的PC机中，一个DSP即可完成全部所需的多媒体处理功能。3.4消费类电子