“DSP控制器及其应用”第六章应用课件

DSP控制器及其应用DigitalSignalProcessorTMS320X240x的应用

自动化及电气工程专业选修课2009年8月28日9年8月28日1《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1DSP控制器及其应用TMS320X240x的应用自动化及第六章TMS320X240x的应用典型应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用2009年8月28日9年8月28日2《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1第六章TMS320X240x的应用典型应用本章各种信号的处理2009年8月28日9年8月28日3《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1各种信号的处理2009年8月28日9年8月28日3《DS语音处理DSP在语音处理方面得到广泛的应用。在语音方面一般有以下几种应用：信号均衡编码与压缩多声道模拟、混响效果2009年8月28日9年8月28日4《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1语音处理DSP在语音处理方图象处理2009年8月28日9年8月28日5《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1图象处理2009年8月28日9年8月28飞行仿真器2009年8月28日9年8月28日6《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1飞行仿真器2009年8月28日9年8月2GPS

全球定位系统2009年8月28日9年8月28日7《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1GPS全球定位系统2009年8月28日9年8月28日7雷达/声纳2009年8月28日9年8月28日8《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1雷达/声纳2009年8月28日9年8月28日8《DS数字机顶盒

数字式机顶盒是一种视频/音频系统，支持数字或模拟式视频广播、宽带接入、个人视频录制(PVR)、VoIP、交互式网络互连以及无线通信等。

该系统包括：DSP——完成MPEG编码/解码,以及voice/AC3/MPEG等的音频处理射频解调——完成COFDM/QAM/QPSK等解调、前向纠错(FEC)以及视频信号的混合MCU——控制系统中的电子线路、网络以及用户接口Memory——存储执行代码和各种数据以及参数视频接口——通过ADC和DSP将所选择的食品信号进行编码或解码。音频接口——经音频编码和DSP处理的音频信号进行数字化，以获得高品质音频信号用户接口——允许用户与系统网络通信、控制视频/音频I/O信号,完成语音/数据通信宽带及无线连接——可连接交互式TV、网络游戏、音频和视频流、VoIP以及可视电话，可通过ADSL、有线通或802.11等途径电源管理——将来自交流电源适配器的电源转换为系统所需的各种电源2009年8月28日9年8月28日9《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1数字机顶盒数字式机顶盒是一种视频指纹识别系统2009年8月28日9年8月28日10《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1指纹识别系统2009年8月28日9年8月28日10《DS核磁共振成像系统2009年8月28日9年8月28日11《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1核磁共振成像系统2009年8月28日9年8月28日11《LCD电视机2009年8月28日9年8月28日12《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1LCD电视机2009年8月28日9年8月28日12《D基于

IP

的视频会议终端系统2009年8月28日9年8月28日13《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1基于IP的视频会议终端系统2009年8月28日9年8通信电源2009年8月28日9年8月28日14《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1通信电源2009年8月28日9年8月28日1应用第六章TMS320X240x的应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用2009年8月28日9年8月28日15《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1应用第六章TMS320X240x的应用本章TMS320F240xDSPcontrollerFieldOrientedControl2009年8月28日9年8月28日16《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1TMS320F240xDSPcontrollerFiSensorlessStepperMotorControl2009年8月28日9年8月28日17《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1SensorlessStepperMotorContr电动机控制系统框图2009年8月28日9年8月28日18《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1电动机控制系统框图2009年8月28日9年8月28日18太阳能发电系统2009年8月28日9年8月28日19《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1太阳能发电系统2009年8月28日9年8月28日19《DPowerSupplyDesign2009年8月28日9年8月28日20《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1PowerSupplyDesign2009年8月28日新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日21《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日第六章TMS320X240x的应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用家电中应用2009年8月28日9年8月28日22《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1第六章TMS320X240x的应用本章小数码相机

数码相机通过图象传感器(CCD或CMOS)将图象信息以一系列像素的形式保存下来。数码相机的像素越多，则所拍得图象就越清晰。数码相机系统中包括：图象传感器/前置处理器——前端由CCD或CMOS图象传感器将光转换成电子信号。这个模拟信号经过滤波、放大后，由AD转换器转换成数字信号。数字图象处理器——根据各种工业标准处理图象信息，即用各种图象、音频和视频处理算法进行处理。另外还控制垂直/水平参考信号和像素点脉冲信号的定时。MCU——控制用户接口。完成如系统初始化、系统配置、图形化用户接口及用户命令等。Memory——保存执行代码和图象数据。外围接口——允许用户配置数码相机的各种性能。视频接口——可输出NTSC/PAL、模拟RGB、S-video以及LCD信号。音频编码器——在DSP控制下完成数字化音频的录制/播放。LCD接口——接收数字视频信号并在LCD上显示。电源转换——把来自交流适配器或USB的电源转换给可充电电池，为各部分电路供电。2009年8月28日9年8月28日23《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1数码相机数码相机通过图象传感器移动电话2009年8月28日9年8月28日24《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1移动电话2009年8月28日9年8月28日2DVD

DVD机是一种消费类视频/音频产品，可以ISOMPEG视频/音频压缩标准录制和播放视频/音频节目。存储介质包括硬盘及DVD盘等。核心系统包括：模拟视频解码器——将基带视频格式信号(NTSC/PAL/SECAM)数字化并转成数字视频信号。MPEG视频解码器/音频处理器——完成MPEG视频/音频信号的编码或解码。CPU——控制DVD机的运行三路数模转换（DAC）——将数字视频信号转换成各种输出格式:CVBS,Svideo,RGB等。立体声数据处理器——usesaudioADCandDACtodigitizeandplaybackanalogaudio.扬声器驱动——includesanaloganddigitalpoweramplifiersfordrivingheadphoneandspeakers.用户接口——allowstheusertocontroltheDVDrecorderusingthepanelkeypadortheremotecontrol.宽带接入——allowsstreamingaudioandvideototransmitandreceivethroughADSLandcablemodem.电源转换——convertstheinputpowerfromtheACadaptortorunvariousfunctionalblocks.2009年8月28日9年8月28日25《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1DVDDVD机是一种消费类视频/音频产品，可以MP32009年8月28日9年8月28日26《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1MP32009年8月28日9年8月28日26《DSP控电力线载波通信2009年8月28日9年8月28日27《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1电力线载波通信2009年8月28日9年8月28日27《D本章小结

本章简单叙述了DSP控制器的各种典型应用。

DSP在各种数字信号处理方面是得心应手的一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。

DSP

控制器特别适用于电气传动控制领域，其内部特别设计的事件功能管理模块可以方便地用于产生各种PWM波形，在配以强大的CPU以及灵活的指令系统，轻松地完成交流电动机矢量控制所需的大量运算。

DSP控制器在各种家电中也得到了广泛应用，如数码相机、DVD、移动电话等。

DSP芯片的应用主要有：信号处理；通信；语音处理；图像/图形处理；军事；仪器仪表；自动控制；医疗；家用电器等。2009年8月28日9年8月28日28《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1本章小结本章简单叙述了DSP控制器的思考题1.设计应用系统时应考虑哪些问题？2.如何抗干扰？3.如何合理设计外围电路？4.如何进行省电设计？5.如何考虑系统的性能指标？2009年8月28日9年8月28日29《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1思考题1.设计应用系统时应考虑哪些问题？2009年DSP控制器及其应用DigitalSignalProcessorTMS320X240x的应用

自动化及电气工程专业选修课2009年8月28日9年8月28日30《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1DSP控制器及其应用TMS320X240x的应用自动化及第六章TMS320X240x的应用典型应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用2009年8月28日9年8月28日31《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1第六章TMS320X240x的应用典型应用本章各种信号的处理2009年8月28日9年8月28日32《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1各种信号的处理2009年8月28日9年8月28日3《DS语音处理DSP在语音处理方面得到广泛的应用。在语音方面一般有以下几种应用：信号均衡编码与压缩多声道模拟、混响效果2009年8月28日9年8月28日33《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1语音处理DSP在语音处理方图象处理2009年8月28日9年8月28日34《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1图象处理2009年8月28日9年8月28飞行仿真器2009年8月28日9年8月28日35《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1飞行仿真器2009年8月28日9年8月2GPS

全球定位系统2009年8月28日9年8月28日36《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1GPS全球定位系统2009年8月28日9年8月28日7雷达/声纳2009年8月28日9年8月28日37《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1雷达/声纳2009年8月28日9年8月28日8《DS数字机顶盒

数字式机顶盒是一种视频/音频系统，支持数字或模拟式视频广播、宽带接入、个人视频录制(PVR)、VoIP、交互式网络互连以及无线通信等。

该系统包括：DSP——完成MPEG编码/解码,以及voice/AC3/MPEG等的音频处理射频解调——完成COFDM/QAM/QPSK等解调、前向纠错(FEC)以及视频信号的混合MCU——控制系统中的电子线路、网络以及用户接口Memory——存储执行代码和各种数据以及参数视频接口——通过ADC和DSP将所选择的食品信号进行编码或解码。音频接口——经音频编码和DSP处理的音频信号进行数字化，以获得高品质音频信号用户接口——允许用户与系统网络通信、控制视频/音频I/O信号,完成语音/数据通信宽带及无线连接——可连接交互式TV、网络游戏、音频和视频流、VoIP以及可视电话，可通过ADSL、有线通或802.11等途径电源管理——将来自交流电源适配器的电源转换为系统所需的各种电源2009年8月28日9年8月28日38《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1数字机顶盒数字式机顶盒是一种视频指纹识别系统2009年8月28日9年8月28日39《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1指纹识别系统2009年8月28日9年8月28日10《DS核磁共振成像系统2009年8月28日9年8月28日40《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1核磁共振成像系统2009年8月28日9年8月28日11《LCD电视机2009年8月28日9年8月28日41《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1LCD电视机2009年8月28日9年8月28日12《D基于

IP

的视频会议终端系统2009年8月28日9年8月28日42《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1基于IP的视频会议终端系统2009年8月28日9年8通信电源2009年8月28日9年8月28日43《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1通信电源2009年8月28日9年8月28日1应用第六章TMS320X240x的应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用2009年8月28日9年8月28日44《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1应用第六章TMS320X240x的应用本章TMS320F240xDSPcontrollerFieldOrientedControl2009年8月28日9年8月28日45《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1TMS320F240xDSPcontrollerFiSensorlessStepperMotorControl2009年8月28日9年8月28日46《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1SensorlessStepperMotorContr电动机控制系统框图2009年8月28日9年8月28日47《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1电动机控制系统框图2009年8月28日9年8月28日18太阳能发电系统2009年8月28日9年8月28日48《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1太阳能发电系统2009年8月28日9年8月28日19《DPowerSupplyDesign2009年8月28日9年8月28日49《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1PowerSupplyDesign2009年8月28日新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日50《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日第六章TMS320X240x的应用本章小结§6-1DSP的典型应用§6-2DSP在电气传动控制中的应用

§6-3DSP在家电中应用家电中应用2009年8月28日9年8月28日51《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1第六章TMS320X240x的应用本章小数码相机

数码相机通过图象传感器(CCD或CMOS)将图象信息以一系列像素的形式保存下来。数码相机的像素越多，则所拍得图象就越清晰。数码相机系统中包括：图象传感器/前置处理器——前端由CCD或CMOS图象传感器将光转换成电子信号。这个模拟信号经过滤波、放大后，由AD转换器转换成数字信号。数字图象处理器——根据各种工业标准处理图象信息，即用各种图象、音频和视频处理算法进行处理。另外还控制垂直/水平参考信号和像素点脉冲信号的定时。MCU——控制用户接口。完成如系统初始化、系统配置、图形化用户接口及用户命令等。Memory——保存执行代码和图象数据。外围接口——允许用户配置数码相机的各种性能。视频接口——可输出NTSC/PAL、模拟RGB、S-video以及LCD信号。音频编码器——在DSP控制下完成数字化音频的录制/播放。LCD接口——接收数字视频信号并在LCD上显示。电源转换——把来自交流适配器或USB的电源转换给可充电电池，为各部分电路供电。2009年8月28日9年8月28日52《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1数码相机数码相机通过图象传感器移动电话2009年8月28日9年8月28日53《DSP控制器及其应用》制作者：张志杰版本4.1移动电话2009年8月28日9年8月28日2DVD

DVD机是一种消费类视频/音频产品，可以ISOMPEG视频/音频压缩标准录制和播放视频/音频节目。存储介质包括硬盘及DVD盘等。核心系统包括：模拟视频解码器——将基带视频格式信号(NTSC/PAL/SECAM)数字化并转成数字视频信号。MPEG视频解码器/音频处理器——完成MPEG视频/音频信号的编码或解码。CPU——控制DVD机的运行三路数模转换（DAC）——将数字视频信号转换成各种输出格式:CVBS,Svideo,RGB等。立体声数据处理器——usesaudioADCandDACtodigitizeandplaybackanalogaudio.扬声器驱动——includesanaloganddigitalpoweramplifiersfordrivingheadphoneandspeakers.用户接口——allowstheusertocontroltheDVD