第1章 绪论.ppt

1、1,DSP原理及应用,武汉大学电子信息学院 肖进胜 2010年3月,2,教材及参考书,DSP原理及应用,李立等,中国水利水电出版社, 2007 TMS320C6000系列DSPs原理与应用，李芳慧等，电子工业出版社,2005 TMS320C54x DSP结构、原理及应用，戴明帧等，北京航空航天大学出版社，2004,3,课堂要求,1 上课时间：周一 3-4节, 周四 3-4节 2 上课地点：附3-401 3 上课要求：保持安静，手机静音等。上课可以举手提问，欢迎课后提问。 4 总成绩：课堂成绩30%（点名，作业），期末考试（70%） 5 教师联系方式：js_; QQ群号:15505299,4,目

2、录,第1章 绪论 第2章 TMS320C54x数字信号处理器硬件结构 第3章 TMS320C54x的数据寻址方式 第4章 TMS320C54x汇编指令系统 第5章 TMS320C54x软件开发 第6章 CCS集成开发环境 第7章 汇编语言程序设计 第8章 TMS320C54x片内外设及应用实例,5,第1章 绪论,1.1 数字信号处理概述 1.2 数字信号处理器概述,6,狭义：Digital Signal Processor 数字信号处理器,广义：Digital Signal Processing 数字信号处理技术,对DSP的理解,利用数字计算机或专用数字硬件，对数字信号进行的一切处理运算称为数

3、字信号处理。,7,1.1 数字信号处理概述,1.1.1 数字信号处理系统的构成 1.1.2 数字信号处理的实现 1.1.3 数字信号处理的特点,返回首页,8,1.1.1 数字信号处理系统的构成,图1-1 典型的数字信号处理系统,返回本节,DSP,TMS320,Ser Pt,Ser Pt,Reset,Power Supply,Regulator,Memory,EMIF,3.3v 1.8v,9,图1-2 典型的数字信号处理系统,返回本节,10,1.1.2 数字信号处理的实现,（1）在通用的微机上用软件实现。 MATLAB, 教学研究仿真 （2）用特殊用途的DSP芯片来实现。 FFT，FIR芯片,速

4、度快，不灵活 （3）用专门用于信号处理的通用DSP芯片来实现。 可以C,汇编编程，速度快，灵活 （4）用FPGA/CPLD用户可编程器件来实现。 可以进行简单编程,返回本节,11,1.1.3 数字信号处理的特点,与模拟系统（ASP）相比，数字系统有如下特点： （1）精度高 模拟：元器件决定 数字：A/D位数，计算机字长 （2）可靠性高 模拟：受温度、振动、电磁感应影响 数字：不容易改变,返回本节,12,与模拟系统（ASP）相比，数字系统有如下特点： （3）灵活性大 模拟：修改硬件设计或参数 数字：运行不同的算法软件 （4）易于大规模集成 数字：数字部件规范，对电路参数要求不严 （5）可获得高性

5、能指标 模拟频谱仪：10Hz 数字频谱仪：0.001Hz,返回本节,13,与模拟系统（ASP）相比，数字系统有如下特点： （6）局限性 模拟：只有电路延时 数字：速度局限，实际信号是模拟的A/D,D/A,返回本节,14,1.2 数字信号处理器概述,1.2.1 DSP芯片的种类 1.2.2 TMS320 DSP系列 1.2.3 DSP芯片的主要特点 1.2.4 DSP芯片的应用,返回首页,15,1.2.1 DSP芯片的种类,DSP芯片可以按照以下3种方式进行分类。 1按基础特性分 静态DSP, 一致性 2按数据格式分 定点:TMS320C2000/C5000/C64x,ADSP21xx 浮点:T

6、MS320C67x,ADSP21xxx 3按用途分 通用，专用,返回本节,16,1.2.2 TMS320 DSP系列,通用DSP芯片的代表性产品包括 TI公司的TMS320系列 AD公司ADSP21xx系列 MOTOROLA公司的DSP56xx系列和DSP96xx系列 AT&T公司的DSP16/16A和DSP32/32C等单片器件,返回本节,17,TI的DSP产品系列,返回本节,C1x、C2x、C3x、C4x、C5x、C8x C24x/C28X、C54x/C55x、C62x/C67/C64 OMAP ( arm7tdmi + C55x ) 达芬奇( arm921 + C64x + 低功耗 ),

7、18,TMS320 DSP Platforms Achieve Unequivocal Leadership,19,TI的三大主力DSP产品系列 C2000系列主要用于数字控制系统； C5000（C54x、C55x）系列主要用于低功耗、便携的无线通信终端产品； C6000系列主要用于高性能复杂的通信系统。 C5000系列中的TMS320C54x系列DSP芯片被广泛应用于通信和个人消费电子领域。,返回本节,20,TMS320 DSP Family Overview,fastest TI DSPs running at clock speeds up to 1.1 GHz Tms320 C6416

8、,from 1200 to 8000 MIPS for fixed-point From 600 to 1350 MFLOPS for floating point,21,1.2.3 DSP芯片的主要特点,1哈佛结构 将程序和数据存储在不同的存储空间中，独立编址，独立访问，独立总线。 冯.诺伊曼结构程序和数据共用总线和存储空间。 2多总线结构 多总线可以在一个机器周期内多次访问程序空间和数据空间。 3指令系统的流水线操作 处理器可以并行处理多条指令,图1-2 四级流水线操作,返回本节,23,4专用的硬件乘法器 通用处理器：乘法是由加法和位移，软件实现，多周期 DSP处理器：专用的硬件乘法器，一

9、个周期内 5特殊的DSP指令 其他用于数字信号处理指令 6快速的指令周期 TMS320C5402 100MIPS 7硬件配置强 TMS320C5000：串行口、主机接口(HPI),DMA控制器，。还有的可以工作在省电模式下,24,1.2.4 DSP芯片的应用,（1）信号处理 数字滤波，FFT,卷积等 （2）通信 调制解调，数据加密，传真，扩频通信，纠错编码等 （3）语音 语音编码，语音合成，语音识别，语音存储等 （4）图形/图像 图象压缩编码与传输，图形图象处理，机器视觉等,返回本节,25,（5）军事 保密通信，雷达处理，导弹制导等 （6）仪器仪表 频谱分析，函数发生，地震处理等 （7）自动控制 自动驾驶，机器人控制，磁盘控制等 （8）医疗 助听，超声设备，病人监护等 （9）家用电器 高保真音响，音乐合成