第1章__数字信号处理和DSP系统选读.ppt

课程基础 模拟和数字电路基础 单片机原理或微型计算机原理 数字信号处理基础理论 专业知识（电子，通信） 课程特点 DSP简单说就是高性能信号处理器，本课程的特点： 理论性——只需对DSP算法作一般了解，主要熟悉数字信号处理系统的构成； 学习目的——会用，会构建基于DSP的软硬件系统； 学习方法——以实验实践为主，边动手边学习。 课程目标 数字信号处理课程，主要讲授有关理论和算法，基本上不讨论实现技术； DSP芯片厂家的技术手册则只介绍产品的功能和性能。两者比较脱节，都不大利于工程应用。 我们开设这门课程的目标，就是希望将两者有机地结合起来，通过授课、实验缩短学习与开发DSP系统的时间，培养学习者的工程素养和创新能力。 课程基本要求 会找: 充分利用网络资源，提高查找资料能力； 会看：教材或 data sheets（*.pdf文件)； 会做：软硬件设计，实践出真知，积累设计技能； 会问：同学讨论，教师指点，是捷径； 最好的教师是自己：自己动手才有收获，特别是工程应用课程！ 软件开发环境：熟悉仿真软件Matlab、CCS等； 课程教学内容 DSP课程 = 理论教学＋实验 理论教学 以TMS320C5509为例，学习数字信号处理的方法（硬件结构、指令系统、开发平台） 实验 基本实验 综合实验 科研实验 课程参考 ?TMS320C55xDSP原理及应用? 汪春梅 孙洪波编著 ?DSP原理及应用? 李利等编写 ?数字信号处理原理、结构及应用基础》 ? TMS320F28x? 刘和平等编著 ICETEK-F2812-A实验指导书 ICETEK-VC5509-A实验指导书 “DSP原理与应用”章节安排 第1章 数字信号处理和DSP系统 第2章 TMS320C55x的硬件结构 第3章 TMS320C55x的指令系统 第4章 C55x处理器的软件设计 第5章 TMS320C55x的片内集成外设开发及测试 第6章 DSP集成开发环境CCS 第7章 TMS320C55x硬件设计实例 第8章 TMS320C55x软件设计实例 其它公司的DSP芯片 AD公司的DSP芯片 ATT公司的DSP芯片 Motorola/Freescale公司的DSP芯片 Microchip公司的dsPIC系列DSP芯片 DSP应用系统的开发工具 开发工具的优劣对代码的长度、代码的执行速度有着关键的作用，开发工具的功能是否齐全，使用是否方便，在很大程度上将影响DSP系统的开发周期以及产品上市时间。 由于不同厂商、不同系列的DSP都有自己的开发工具，因此开发工具的选择也是重要的一环。 DSP的开发工具 代码产生工具 对用户开发的高级语言或汇编语言源代码进行编译，生成可以在目标DSP上运行的可执行代码。 代码调试工具 根据调试者的命令观察DSP的状态，控制DSP代码的执行，进行结果显示，对用户的代码进行调试或性能测试。 TI公司的开发工具 TMS320有一系列调试工具用代替或协助目标系统进行软件评价和开发。 现有产品： DSK 初学者开发套件（DSP Starter Kit) EVM评估模块 (Evaluation Module) XDS100/XDS560硬件仿真器 集成开发平台CCS（Code Composer Studio) DSP开发流程 1、数据格式 在定点DSP芯片中，机器指令采用定点数进行数值运算。不能直接计算浮点数。如果要快速计算，变量要采用整型数来表示(int、long 型)。 DSP芯片存储的数以2的补码形式表示。 浮点数与定点数的转换关系 浮点数转换为定点数 定点数转换为浮点数 浮点数 x=0.5，定标 Q＝15， 则定点数＝0.5*32768=16384=4000H 浮点数的表示 加法/减法运算的C语言定点模拟 float x,y,z; z=x+y; 两个操作数的定标值一样 如果加法/减法的结果超出16位的表示范围，则必须保留32位结果，以保证运算的精度 定点加法 描述： int x,y,z; long temp; /*临时变量*/ temp＝y(Qx－Qy); temp＝x＋temp; z＝(int)(temp(Qx－Qz)), 若Qx≥Qz z＝(int)(temp(Qz－Qx)), 若Qx≤Qz 定点减法 设x＝3.0，y＝3.1，则浮点运算结果为z＝x-y＝3.0-3.1＝-0.1; Qx＝13，Qy＝13，Qz＝15，则定点减法为： x＝3.0*213=24576；y＝3.1*213=25395； temp＝25395; temp＝x-temp＝