科研技能训练dsp技术应用

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1、题目DSP应用技术综述摘要：DSP(digitalsignalprocessor)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。关键词：DSP、数字信号处理、电脑芯片

2、1•引言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

3、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。2正文2.1DSP概念的由来DSP既是DigitalSignalProcessing的缩写，也是DigitalsignalProcessor的缩写。前者是指数字信号处理的理论和方法。后者则是指用于数字信号处理的可编程微处理器。从实现角度讲，可分软件和硬件：软件是指用程序实现算法，硕件是指实现算法的器件。2.2DSP的发展历程DSP的发展历程大致分为三个阶段：上世纪70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。在DSP出现之前，数

4、字信号处理只能依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。直到70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。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属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP核心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。经过20多年的发展

5、，DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面，并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。目前，DSP主要应用市场为3C(Communication>Computer、Consumer)领域。另外，DSP芯片的迅猛发展离不开全球儿大芯片厂商的不懈努力，在全球DSP产品市场中，TI公司独占鳌头，占世界市场45%的份额，其次是阴讯(28%)、ADI(12%)、摩托罗拉(12%)、其它公司(3%)o2.2DSP芯片特点及主要新能指标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

6、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。2.3.1采用哈佛(Harvard)结构体系或改进的哈佛结构体系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。2.3.2采用多

7、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传统的DSP软件开发使用TI公司推出的DSP软件集成开发环境CCS(CodeComposerStadio)o但是现在MathWorks公司和TI公司联合开发的工具包—MATIABLinkforCCSDevelopmentTools（简称CCSLink）,已经能把MATLAB和CCS及目标DSP连接起来。利用CCSLink工具可以象操作MATLAB变量一样来操作TIDSP的存储器或寄存器。于是我们可以利用Matlab强大的数学运算

8、能力及其编程简单的特点来在DSP软件开发过程中方便地验证其算法的有效性。Matlab与DSP之间的交互调试过程具体步骤如下：1）打开Matlab的命令窗口，并在命令行里输入ccsboardinfo命令，查看CCS中安转的目标板信息；2）创建Matlab和CCSLink的连接对象，最简单的方法是利用函数ccsdsp来创建一个具有默认属性值的连接对象。例女口:aa=ccsdspCboardnum',0,'procnum',0）;aa为CCSIDDSP的链接对