dsp实验指导书 - dsp实践教程

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1、DSP实践教程东南大学仪器科学与工程学院二OO七年九月132前言DSP有两种解释：其一是DigitalSignalProcessing的缩写，即数字信号处理；其二是DigitalSignalProcessor即数字信号处理器的意思。数字信号处理是指利用计算机或专用处理设备以数字的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。数字信号处理器是指用来完成数字信号处理要求的具有特殊结构的一种微处理器，即DSP器件。数字信号处理是一门涉及许多学科知识且广泛应用于许多领域的新兴学科。它以众多的学科为理论基础，所涉及范围及其广泛。例如，在数学领域，微积分、

2、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具；同时与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等学科也密切相关。近年来的一些新兴学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都是与数字信号处理密不可分的。可以说数字信号处理以许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为许多新兴学科的理论基础。数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论，不断实现和应用而发展起来的；数字信号处理的理论又是在数字信号处理技术实践的基础上不断发展和完善的。数字信号处理器件是数字信号处理技术的具体实现载体。现在随着理论和实践的进一步发展，数字信号处理技术已被广泛地应用到信息处理、通讯、多媒体、图像处

3、理、声音处理、综合网络、控制、消费类电子、医疗设备、测试仪器等众多领域。1．数字信号处理的发展历程：①　20世纪60～70年代是数字信号处理技术的理论研究阶段，比较有代表性的著作是《DigitalSignalProcessing》，由美国A.V.Oppenheim和R.W.Schafer著。在此阶段，都是在通用计算机上进行算法的研究和处理系统的模拟和仿真。受当时电子发展水平的限制，信号的处理基本上都是模拟的方法。②　20世纪70年代，数字处理算法、数字滤波、频谱分析采用通用计算机实现。③　20世纪80年代，开始采用专用的DSP器件，这类器件采用哈佛结构，即将指令和数据的存储空间分开，各自具

4、有自己的地址和数据总线，运算能力得到提高。④20世纪90年代，DSP器件内部使用流水线、并行指令和多核结构。2．DSP器件是为了满足数字信号处理而制造的一类专用微处理器，具有以下特点：①　在单指令周期内完成乘法运算。②高速的运算能力。③一般采用哈佛结构和流水线技术。④芯片具有满足数字信号算法特殊要求的功能，如为了支持Viterbi蝶形算法而设计的比特反转寻址。⑤数据交换能力高。⑥　支持并行处理指令等。3．DSP器件发展的标志性阶段：①　20世纪70年代后期Intel公司推出Intel2920，它脱离了传统处理器的结构。②　1980年日本NEC公司推出Upd7720，内部集成了硬件乘法器。③

5、1321983年TI（德州仪器）推出公司的第一枚DSP产品即TMS32010，它标志着实时数据处理领域的一次重大突破，它采用改进的哈佛结构，允许数据在程序空间和数据空间传送。④　到目前为止，DSP器件的发展已呈现多元化趋势，比较有代表性的生产厂家有TI公司、AD公司、AT&T公司、MOTOROLA公司。4．代表性产品简介：①　TI公司的TMS320系列TMS320系列产品主要有TMS320C2000、C4000、C5000、C6000、C8000。②　AD公司产品ADSP21XX为定点处理器，如：ADSP2101/2103/2105，ADSP2111/2115，ADSP2161/2162/

6、2163/2164/2165/2166，ADSP2171/2173/2181等。ADSP21XXX为浮点处理器，如：ADSP21020，ADSP21060，ADSP21062.③　AT&T公司产品AT&T公司比较有代表性的定点处理器有DSP16、DSP16A、DSP16C、DSP1610、DSP1616等。AT&T公司比较有代表性的浮点处理器有DSP32、DSP32C、DSP3210等。④MOTOROLA公司产品MOTOROLA公司比较有代表性的定点处理器有MC56000、MC56001、MC56002。MOTOROLA公司比较有代表性的浮点处理器有MC96002等。⑤NEC公司产品NEC

7、公司比较有代表性的定点处理器有uPD77C25、uPD77220等。NEC公司比较有代表性的浮点处理器有uPD77240等。5．TI公司的TMS320系列产品：下面我们简单介绍基于TMS320C2000、C5000及C6000平台的产品。①　TMS320C2000DSP适用于数字控制。基于TMS320C2000平台的系列DSP控制器具有完美的性能并综合最佳的外设接口，在这个系列的器件中，它集成了闪存、高速A/D转换器、高