dsp原理及应用总复习

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1、课程回顾DSP应用技术DSP基本概念DSP的硬件结构DSP的软件结构应用系统设计DSP的概念DSP的分类DSP的特点DSP的发展TMS320C54x系列DSP各部件工作原理----软件体系指令系统编程方法----汇编语言、C语言设计流程开发调试----开发工具第1章DSP及其应用概述什么是DSPDSP的特点DSP的分类TMS320系列DSPDigitalSignalProcessing数字信号处理DigitalSignalProcessor数字信号处理器一、DSP的含义二、可编程DSP芯片的特点1.采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构或改进的

2、哈佛结构；2.片内多总线结构；3.采用流水线技术；4.配有专用的硬件乘法-累加器；5.具有特殊的DSP指令；6.快速的指令周期；7.带有DMA通道和串口、中断处理器、定时控制器、软硬件等待功能等；8.支持多处理器结构；9.节电管理和低功耗。二、TMS320系列DSP芯片的特点1．改进的哈佛结构----采用双存储空间和数条总线，即一条程序总线和多条数据总线。允许程序空间和数据空间之间相互传送数据，可以同时访问指令和数据。比传统处理器的冯·诺依曼结构具有更高的数据处理能力和指令执行速度。2．多总线结构---可以同时进行取指令和多个数据存取操作，并

3、由辅助寄存器自动增减地址进行寻址，使CPU在一个机器周期内可多次对数据空间和程序空间进行访问，解决传统芯片的总线冲突问题，大大提高系统的速度和效率。---如：TMS320C54x系列内部有P、C、D、E四组总线，每组总线中都有地址总线和数据总线，这样在1个机器周期内可完成如下操作：①从程序存储器中取1条指令；②从数据存储器中读2个操作数；③向数据存储器写1个操作数。---DSP芯片广泛采用流水线，使取指、译码、取操作数和执行等操作可以重叠执行，即实现多条指令的并行执行。从而在不提高时钟频率的条件下减少每条指令的执行时间。---C54x的流水线

4、操作由6个操作阶段（周期）组成，预取指、取指、译码、寻址、读操作数、执行彼此相互独立。在任何1个机器周期内，可以有1-6条不同的指令同时工作，每条指令可在不同的周期内工作在不同的操作阶段。3．流水线操作---DSP芯片都配有专用的硬件乘法-累加器，可在1个周期内完成一次乘法和一次加法操作。乘法速度越快，DSP的性能越高。4．专用的硬件乘法-累加器5．特殊的DSP指令---完成特殊功能的指令。C54x系列共计15条，如FTRS和DELAY指令等。6.快速的指令周期---哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令及继承电路的优化设计

5、，目前TMS320系列处理器的指令周期已经达到了20ns以下，有的甚至达到了几个ns，这使得DSP芯片能够实时实现许多DSP应用。3种分类方式：1．按基础特性分2．按数据格式分3．按用途分静态DSP芯片：工作时钟一致性DSP芯片：指令类型三、DSP芯片的种类定点DSP芯片：定点格式浮点DSP芯片：浮点格式通用型DSP芯片专用型DSP芯片TMS320C54xDSP属于16位通用、定点、一致性芯片。四、TMS320系列DSP芯片TI公司的通用型DSP芯片可归纳为四大系列，即C6000（C64x/C62x/C67x）系列---主要用于高性能复杂的通

6、信系统；C5000（C5x/C54x/C55x/OMAP5910）系列---主要用于低功耗、便携的无线通信终端产品；C2000（C2x/C2xx）系列---主要用于数字控制系统。C3x第一代浮点DSP系列五、DSP芯片的选择1．运算速度：最重要的性能指标2．价格3．运算精度4．硬件资源5．开发工具6．功耗7．其它因素x(t)抗混叠滤波器A/D转换器x(n)y(n)y(t)数字信号处理器D/A转换器低通滤波器六、DSP典型系统第2章C54xDSP硬件结构基本结构内核结构和原理片内外设节电模式外部总线流水线TMS320C54x是TI公司为实现低功

7、耗、高速实时信号处理而专门设计的16位定点DSP芯片；采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适应于远程通信等实时嵌入式应用的需要；现广泛应用于无线通信系统，如数字蜂窝通信、无线数据通信、调制解调器等领域。1.C54x的基本结构C54xDSP系列芯片种类很多，但结构基本相同；围绕1组程序总线、3组数据总线和4组地址总线而建立的改进的哈佛结构；主要由中央处理器CPU、内部总线控制、特殊功能寄存器、数据存储器RAM、程序存储器ROM、I/O接口扩展功能、串行口、主机通信接口HPI、定时器、中断系统等部分组成；不同型号的C54xDSP芯

8、片CPU结构与功能完全相同，其差异主要体现在存储器容量、片内外设、供电电压、速度以及封装上。TMS320C54xDSP的引脚：C54x芯片采用CMOS制造工艺，采用