第07讲 DSP器件

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1、1第七讲DSP器件P94-P112P119-P16015、18-23智能检测与仪器研究所2第七讲DSP器件DSP概述本讲内容DSP应用特点与分类TMS320VC5402智能检测与仪器研究所3DSP概述智能检测与仪器研究所4DSPDigitalSignalsProcessing数字信号处理(方法、技术)利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集，变换，滤波，估值，增强，压缩，识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。DigitalSignalsProcessor数字信号处理器一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。智能检测与仪

2、器研究所5DSP芯片的发展Ø自从20世纪70年代末第一个DSP芯片诞生以来，DSP芯片取得了飞速的发展。DSP芯片已经在信号处理、音/视频、通信、消费、军事等诸多领域得到了广泛的应用。随着DSP芯片性价比的不断提高，单位运算量功耗的显著降低，DSP芯片的应用领域将会不断扩大。ØTI、AD、AT&T、Motorola和Lucent等公司是DSP芯片的主要生产商。Ø美国德州仪器公司(TI，TexasInstruments)成功地推出了DSP芯片的一系列产品。TMS320是包括定点、浮点和多处理器在内的数字信号处理器(DSP)系列，其结构非常适合于做实时信号处理。其中TI公司的TMS320系

3、列的DSP占据了全球DSP市场一半左右。智能检测与仪器研究所6DSP器件的应用Ø信号处理——如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等；Ø通信——如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话等；Ø语音——如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等；Ø图形/图像——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等；智能检测与仪器研究所7DSP器件的应用Ø军事——如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等；Ø仪器仪表——

4、如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；Ø自动控制——如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等；Ø医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；Ø家用电器——如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/视等。智能检测与仪器研究所8DSP器件的应用DSP的应用正在日益发展PDA巡航导弹智能检测与仪器研究所980%的手机采用了TI移动通信系统的DSPCore智能检测与仪器研究所10DSP器件的应用还可以举出很多例子Ø医院用的B超、CT、核磁共振Ø卫星遥感遥测Ø天气预报、地震预报、地震探矿Ø风洞试验Ø数字化士兵、数字化战争Ø…...ØDSP的应用领域取决于设计者的想

5、象空间智能检测与仪器研究所11DSP应用特点与分类智能检测与仪器研究所12DSP芯片的主要特点Ø哈佛(Harvard)结构和改进的哈佛结构Ø专用的硬件乘法器Ø指令系统的流水线操作Ø片内外两级存储结构Ø特殊的DSP指令Ø快速指令周期智能检测与仪器研究所13冯·诺曼结构与哈佛结构比较处理器的结构特点：1）程序和数据使用同一个存储器；2）地址和数据经由同一个总线传输。处理器的结构特点：1）将程序和数据存储器分开；2）地址总线和数据总线分开。智能检测与仪器研究所14冯·诺曼结构与哈佛结构执行指令比较在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。对冯.诺曼结构处理器：由

6、于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个指令完成后再进行下一个。对哈佛结构处理器：由于取指令和存取数据分别经由不同的存储空间和不同的总线，使得各条指令可以重叠执行。智能检测与仪器研究所15DSP芯片的分类DSP芯片主要可以按照下列三种方式进行分类。按基础特性分静态DSP芯片一致性的DSP芯片按数据格式分定点DSP芯片浮点DSP芯片按用途分通用型DSP芯片专用型DSP芯片智能检测与仪器研究所16DSP芯片的分类按基础特性分静态DSP芯片一致性的DSP芯片这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。如果DSP芯片在某时钟频率范围内的任何

7、频率上能正常工作，除计算速度有变化外，没有性能的下降，这类DSP芯片一般称之为静态DSP芯片。如果有两种或两种以上的DSP芯片，它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容，则这类DSP芯片称之为一致性的DSP芯片。智能检测与仪器研究所17DSP芯片的分类按基础特性分静态DSP芯片一致性的DSP芯片按数据格式分定点DSP芯片浮点DSP芯片数据以定点格式工作的DSP芯片称之为定点DSP芯片。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片。不同的浮点DSP芯