定点数字信号处理器（dsp）技术与应用课件

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1、TheWorldLeaderinHigh-PerformanceSignalProcessingSolutions定点数字信号处理器（DSP）技术与应用byZhangLi课程的主要内容和目的本课程主要介绍AnalogDevice公司ADSP-Blackfin系列16位定点DSP的体系结构和软/硬件开发环境，通过几个典型的实验使大家初步掌握DSP系统的硬件构成、软件开发以及系统的综合调试方法。课程的重要性：——直接面向应用——IT工程师三大实用技能*PCB设计*DSP应用*FPGA应用2第一部分:数字信号处理器（DSP）概述数字信号处理

2、的特点特别强调运算处理的实时性(Real-TimeCapability)模拟/数字转换A/DConverter数字信号处理运算数字/模拟转换D/AConverter待处理的信号处理后的信号数字信号处理及数字信号处理器（DSP）DigitalSignalProcessor3数字信号处理器（DSP）结构特点—DSP面向高性能、重复性、数值运算密集型的实时处理，它具有适合数字信号处理算法的指令、适合数字信号处理数据结构的存储器结构和寻址机构、并行处理能力和嵌入式性能等。其体系结构一般具有以下特点：采用分离程序总线与数据总线的哈佛结构（CPU

3、：普林斯顿结构），有着较高的指令执行速度，但结构复杂需要两套地址产生电路。采用流水线技术，使取指、译码、取操作数、执指等步骤并行完成，提高了指令的执行速度。除了算数逻辑单元（ALU）外，具有独立的乘加器(MAC),使其能够在一个周期内完成相乘和累加两个操作，加快了各种典型处理算法的处理速度。具有适用于典型处理算法的特殊存储器寻址方式，如循环寻址、位反序寻址等。针对实时处理的专用的数据接口(SRAM、DMA、SPORT，etc.)，使数据的存取速度得以提高。专门的指令流控制逻辑，如无附加开销的循环转移指令。集成度高，能够实现单片、低功耗

4、的处理系统。4数字信号处理器（DSP）的应用领域通用数字信号处理(数字滤波、卷积、相关、变换等)通信（高效数字调制/解调、编/解码器、自适应均衡、IP处理、软件无线电等）语音处理（语音识别/合成/压缩/解压缩等）图形/图象处理（图象变换、模式识别、图象压缩/解压缩等）自动控制（高精度、高速度伺服控制）军事/航空/航天（雷达/声呐信号处理、雷达成像、制导/火控系统、导航/定位系统、战场C3I系统等）消费电子（数字高清晰度电视（HDTV）、CD/VCD/DVD编解码器、多媒体信息处理、汽车电子等）5DSP的典型应用—民用领域6DSP的典型

5、应用—民用领域7DSP的典型应用—军事应用8DSP的典型应用—军事应用9坦克火控系统DSP的典型应用—军事应用10DSP的典型应用—军事应用11DSP的典型应用—军事应用飞机火控系统12DSP的典型应用—军事应用13DSP的典型应用—军事应用各类导弹弹载数字信号处理机14DSP的典型应用—军事应用15——主要分为通用DSP和专用DSP两大类通用DSP：其所要实现的处理算法由软件程序控制实现。应用灵活性大，通过更改软件程序能够实现不同的处理算法。产品是各种类型的可编程DSP芯片，应用较广泛的是：TI公司的TMS320系列AD公司的ADS

6、P21XX系列专用DSP：针对某种具体应用而设计，所要实现的处理算法由硬件直接实现。运算处理速度极高，但完成的算法单一、精度和动态范围有限，需要与外围电路配合才能构成系统，功耗也较大，因此应用范围较窄，主要应用于仪器/仪表以及军事等需要极高处理处理能力的领域。主要产品：FFT专用DSP、卷积/相关器、复乘加器等。*用ASIC/FPGA实现的DSPDSP的分类16DSP的分类DSP专用DSP横向滤波器FFT复乘/累加器求模/相角嵌入式DSP定点DSP32bit浮点DSP32bit浮点并行DSP超高性能DSP16bit定点DSP24bit

7、定点DSP通用DSP17数字信号处理器（DSP）的开发与调试—DSP系统的设计分为硬件/软件两个部分。两者可以在各自的开发平台上分别进行前期设计与调试，然后进行系统的联调。硬件设计—DSP选型/系统结构确立—性能/功耗分析—开发周期/成本分析—电路设计/调试调试工具：DSP在线硬件仿真器（Emulator)、DSP开发/评估板（EvaluationBoard)、示波器、逻辑分析仪。软件设计—算法确定/程序流程图—软件编制（汇编/C语言）—汇编/编译/链接—软件模拟调试工具：汇编/编译/链接程序，软件模拟/调试器（Simulator/D

8、ebugger)系统联调——对整个系统的软/硬件进行的综合调试。调试工具：硬件仿真器、DSP开发/调试集成环境（IDE/IDDE）、DSPOS，etc.18DSP系统的开发流程图—系统级设计系统功能要求系统性能及算法模拟