DSP课程设计---DSP芯片简介

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1、 DSPDSP 课程设计课程设计 学 院 物理电子工程学院 专 业 电子科学与技术 年 级 姓 名 论文题目 DSP 芯片简介 指导教师 职称 副教授 2012 年 01 月 09 日 1 DSPDSP 芯片简介芯片简介 引言引言 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称 DSP)是一门涉及许多学科而 又广泛应用于许多领域的新兴学科。20 世纪 60 年代以来，随着计算机和信息技术的 飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过 使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表 示。 在过去的二十多年时间里，

2、 数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。 德州仪器、Freescale 等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。 1. DSP1. DSP 微处理器微处理器 DSP（digital signal processor）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

3、度，是最值得称道 的两大特色。 1.1 1.1 DSPDSP 微处理器微处理器的的主要特点主要特点 DSP 微处理器（芯片）一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； （4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； （5）快速的中断处理和硬件 I/O 支持； （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； （7）可以并行执行多个操作； （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 当然，与通用微处理器相比，DSP 微处理器（芯

4、片）的其他通用功能相对 较弱些。 1.2 1.2 DSPDSP 优点优点 对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小； 2 容易实现集成； 可以分时复用，共享处理器； 方便调整处理器的系数实现自适应滤波； 可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于 存储等； 可用于频率非常低的信号。 1.3 1.3 DSPDSP 缺点缺点 需要模数转换； 受采样频率的限制，处理频率范围有限； 数字系统由耗电的有源器件构成，没有无源设备可靠。 但是其优点远远超过缺点。 2. 2. DSPDSP 的开发工具的开发工具 数字信号处理器（DSP）作为一种可编程专用芯片，是数字信号处理理论

5、实 用化过程的重要技术工具，在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应 用。但对于算法设计人员来讲，利用汇编语言或 C 语言进行 DSP 功能开发， 具有周期长、效率低的缺点，不利于算法验证和产品的快速开发。由 MathWorks 公司和 TI 公司联合开发的 DSPMATLAB Link for CCS Development Tools（简 称 CCSLink）是 MATLAB6.5 版本（Release13）中增加的一个全新的工具箱，它 提供了 MATLAB、CCS 和 DSP 目标板的接口，利用此工具可以像操作 MATLAB 变 量一样来操作 DSP 器件的存储器和寄存器，使开发人员

6、在 MATLAB 环境下完成 对 DSP 的操作，从而极大地提高 DSP 应用系统的开发进程。 MATLAB 具有强大的分析、计算和可视化功能，利用 MATLAB 提供的数十个 专业工具箱，可以方便、灵活地实现对自动控制、信号处理、通信系统等的算 法分析和仿真，是算法设计人员和工程技术人员必不可少的软件工具。 3. 3. DSPDSP 系统的设计过程系统的设计过程 DSP 系统的设计还没有非常好的正规设计方法。 在设计 DSP 系统之前， 首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、 信号处理的要求，通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语 言来描述。第二步是根据系统的要求进行高级语言的模拟。一般来说，为了实 现系统的最终目标， 需要对输入的信号进行适当的处理，而处理方法的不同会 3 导致不同的系统性能，要得到 最佳的系统性能，就必须在这一