[信息与通信]DSP应用技术chap1.ppt

DSP原理与应用技术 吴秋玲 数字信号处理技术课程体系 信号与系统 DSP芯片原理与应用技术 数字信号处理芯片综述 课程安排 DSP概述 TMS320F2812硬件结构 TMS320F2812软件环境 DSP系统应用程序设计 考核标准 参考教材 《DSP芯片原理与应用》 张雄伟 邹霞 贾冲 机械工业出版社 《TMS320X2812XDSP原理及C程序开发》 苏奎峰 吕强 常天庆 电子工业出版社 《TMS320X2812XDSP原理与应用》 徐科军 张翰 陈智渊 北京航空航天大学出版社 《TMS320F2812原理及其C语言程序开发》 孙丽明 清华大学出版社 学习目标——W.H.O What What is DSP? How How to design DSP system? Operate Operate DSP system with yourself. The handset is not only used for voice communication Digital Camera Home Theater DB Digital AC-3 令人叹奇的DSP技术应用 Highlight 人物识别 创新步骤 第1章 绪论 1.1 DSP系统及DSP芯片的特点 1.2 DSP芯片的类别和使用选择 1.3 DSP芯片开发应用现状与前景 1.4 TMS320F2812的主要特点 1.5 TMS320F2812外部引脚和信号说明 1.1.2 实时DSP系统 1、实时数字信号处理概念 信号处理的实质是对信号进行变换，目的是获取信号中包含的有用信息，并用更直接的方式进行表达。 数字信号处理就是用数字的方法对信号进行变换来获取有用信息，如离散傅里叶变换(DFT)就是最常用的DSP算法。 4、DSP系统的特点（数字信号处理优势） Software radio 5、DSP系统的设计 1.1.3 DSP芯片的基本特点 专用的硬件乘法器 多功能单元 总线结构----哈佛结构 流水线操作 专用寻址单元 特殊的DSP指令----专用指令集 快速的指令周期 1.3.1 DSP芯片的发展历程 转换关系： 小数Xf转换为定点数Xd：Xd＝int（Xf×2Q）向下取整 定点数Xd转换为小数Xf：Xf＝float（Xd×2－Q） 例如： 0.25的Q15表示法——0.25×215＝8192＝0x2000 81.546的Q4表示法 0xF809的Q4表示小数 0x4623的Q15表示小数——17955×2－15＝0.547943… ——81.546×24＝1304.736≈0x0518 ——－2039×2－4＝－127.4375 (2) 价格 价格昂贵的DSP芯片。即使性能再高，其应用范围肯定会受到一定的限制，尤其是民用产品。 量大价格便宜；厂家主推的价格便宜 (1) 运算速度 运算速度是DSP处理器一个最重要的性能指标，也是选择DSP处理器主要因素。可以用以下指标来衡量：指令周期，MACS，FFT执行时间，MIPS，MOPS，MFLOPS； 1.2.2 DSP芯片的选择 (4) 运算精度 浮点与定点的选择； 字长的选择； (3) 硬件资源 片内RAM，ROM，FLASH等储存器的大小，可扩展空间，总线接口，I/O接口，外设资源：比如定时器，DMA，串口，PCI接口，CAN总线接口，网络接口，硬件译码器，PWM产生器，AD，HPI接口等等。 (6) 功耗与电源管理 工作电压，休眠与待机模式，外设电源控制 (7) 其他 封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等等 (5) 开发工具 开发工具是否完备，开发环境功能是否强大，开发界面是否友好，是否有现成的库函数。还有硬件的开发工具。 第一代——20世纪70年代末80年代初 特点：采用了哈佛结构，内部设置硬件乘法器。 1.3 DSP芯片开发应用现状与前景 第二代——20世纪80年代中期 特点：与第一代相比，在功能、速度及内存容量方面有了很大突破，强化完善了指令功能及寻址方式。 第三代——20世纪80年代末 特点：高速、多功能、大内存，并能进行32位浮点运算。 第四代——20世纪90年代末 特点： （1）支持片内多核或多片并行工作 （2）片内海量的存储器，包括Cache （3）增强的D