最新基于FPGA的DSP开发设计精要课件PPT.ppt

《最新基于FPGA的DSP开发设计精要课件PPT.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于FPGA的DSP开发设计精要一个家庭网关设计案例VideoDisplayTVDecodeWirelessxDSLmCVideoProcessingCoreBasebandSignalProcessorOFDMModemProcessor5-10KLinesofMicrocode>100KLinesofAppSW20-50KLinesofProtocolfirmware5-10KLinesofControlCode250-500KLinesoffirmwareOver2MLinesofApplicationSW50-100KLinesofProtocolfirmware25

2、0-300KLinesofDSPfirmwareUpto2MLinesofNetworkSW一共超过500万行代码。数字信号处理的核心问题数字信号处理的数学模型：各种数字信号处理的算法和算法的误差分析。数字信号处理算法的实现，包括：通用计算机软件实现（例如C、MATLAB）专用计算机系统、各种单片机、DSP系统ASIC、FPGA数字信号处理算法的FPGA实现:研究算法实现的架构和具体电路，在速度、面积、功耗和截断误差间折中，达到算法实现的指标要求。例如：Matlab、C语言或其它语言编程。DSP工具软件，如simulink的信号处理仿真。缺点：成本高、处理速度受限，体积大。优点：用户

3、的图形界面友好。应用：对于人机交互有较高要求的系统，体积不敏感的应用。数字信号处理仿真。数字信号处理的实现方案一在通用PC上利用软件实现单片机运算速度也在提高，可以实现速度要求不高或简单的信号处理算法。缺点：速度慢（尤其是乘法慢）、实时性差；优点：价格低廉；应用：计算简单的工业控制现场等。数字信号处理的实现方案二单片机实现目前多采用RISC和改进的哈佛结构，专门的数据管理；内部有硬件乘法累加器，使乘加运算变得简单。流水线操作（pipeline）速度快，是现在的主流方法。优点：速度快、实时性好，价格合理，使用灵和；缺点：串行运算，还不能满足极高速的运算处理；应用：广泛应用于军事、民用电

4、子等几乎所有电子领域。数字信号处理的实现方案三利用通用可编程DSP芯片来实现直接面向特定应用的ASIC芯片，如MP3系统。直接面向特定应用的SoC，如将DSP核从传统的通用型处理器中分离出来，面向特定应用对象增加外部电路或MCU构成SOC。如DSP+ARM的双核SoC器件。优点：速度快、特定应用性能好，大批量时价格最低；缺点：面向特定应用优化。应用：广泛应用于民用电子领域，适于大批量产品。数字信号处理的实现方案四ASIC和片上系统SoC实现近年来，随着FPGA技术的发展，其实现DSP算法的能力越来越强，性价比不断提高，逐步在批量产品中得到应用。特别是SOPC技术的发展，使FPGA正在

5、逐步成为新一代的DSP系统实现方法，与DSP形成互补。优点：易于实现并行处理，速度快；可重构硬件，使用灵活，可按需设计，性价比不断提高。缺点：目前开发较难。应用：高端应用，并逐步用于军事、民用电子等几乎所有电子领域。数字信号处理的实现方案五利用FPGA等可编程逻辑阵列实现CPU定制硬件通用DSP专用DSP/CPU通用CPU可配置处理器性能功耗灵活性单位成本初始成本ASICASSPFPGA第7章基于FPGA的DSP开发设计在基于FPGA的DSP开发中，Altera提出了基于FPGA的DSP开发平台。由Altera与其合作伙伴AMPP（AlteraMegafunctionPartnerP

6、rogram）提供了针对DSP设计的各种用于硬件加速的IP核。每一个核都可以进行参数设置，以构成针对特定应用的硬件功能模块。内容与要点主要内容：DSPBuilder工具介绍；设计流程；设计规范；模块库；设计实例。本章要点：DSPBuilder设计流程、规范；Simulink模型仿真；利用MATLAB建模工具和DSPBuilder开发环境，认识如何将算法级仿真向硬件模块实现过渡的设计过程。SOPC技术开发套件1）QuartusⅡ9.1SP22）SOPCBuilder6.03）NiosⅡIDE6.04）DSPBuilder6.05）Matlab2008aStateflowStateflo

7、wStateflowBlocksetsCodeGeneration,RTW,SFCoderToolboxesDesktopApplicationsAutomatedReportsDAQcardsInstruments*SlideCourtesyofTheMathWorksMATLABHDLSynthesisVerifyinHardwarePlaceandRouteCreatesSimulationTestbenchDSPBuilderCreatesHDLC