数字语音处理及MATLAB仿真[张雪英]第十二章PPT.ppt

第十二章 语音处理的实时实现;12.1 概述; （2）用通用的单片机实现，这种方法可用于一些不太复杂的语音信号处理； （3）由通用或专用DSP芯片以及其他辅助芯片构成一个独立的工作系统，也就是脱机式系统方式； （4）用嵌入式系统构成独立的语音信号处理系统，可用于便携式语音处理实时系统，近年来嵌入式系统和DSP相结合的复合系统已经进入实用阶段。 ; 本章简要介绍可编程DSP芯片的基本概念、基本结构和开发工具，对基于DSP芯片的实时语音处理系统的构成作了介绍，最后介绍了一个基于通用DSP芯片的实时语音处理系统的开发。;12.2可编程DSP芯片应用基础; 90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。第五代产品与第四代相比，系统集成度更高。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到与信号处理、自动控制等相关的应用领域。近些年，随着集成电路技术的进一步发展，嵌入式微处理器的应用也越来越广泛。;12.2.2 DSP芯片的特点; 3. 采用流水作业，每条指令的执行划分为取指令、译码、取数、执行等若干步骤，由片内多个功能单元分别完成，相当于多条指令并行执行，大大提高了运算速度； 4. DSP具有零消耗循环控制的专门硬件，零消耗循环是指处理器不用花时间测试循环计数器的值就能执行一组指令的循环，硬件完成循环跳转和循环计数器的衰减； ; 5. DSP经常包含有专门的地址产生器，它能产生信号处理算法需要的特殊寻址，如循环寻址和位翻转寻址，循环寻址对应于流水FIR滤波算法，位翻转寻址对应于FFT算法； 6. DSP片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； 7. 快速的中断处理和硬件I/O支持。;12.2.3 DSP芯片的分类;12.2.4 DSP芯片的基本结构; 1. 哈佛结构 2. 流水线操作 3. 专用的硬件乘法器 4. 特殊的DSP指令 5. 快速的指令周期 ; 在种类繁多的DSP芯片中，最成功的是美国德克萨斯仪器公司（TI）推出的一系列DSP产品。 1.TMS320C2000系列 TMS320C2000系列包括TMS320C20x、TMS320C24x、TMS320C28x。 TMS320C20x系列DSP芯片具有如下特点： (1) 处理能力强。最高运算能力40MIPS。 (2) 片内具有较大的闪存。不仅降低成本，减小体积，同时系统升级方便。; (3) 功耗低。如使用DSP核的省电模式可进一步降低功耗。 (4) 资源配置灵活。 TMS320C24x系列针对数字控制系统应用作了优化设计。 2.TMS320C3x系列 TMS320C3x是TI的第三代产品，也是第一代浮点DSP芯片。该系列产品有TMS320C30、TMS320C31、TMS320C32、TMS320C33四种。; TMS320C31是TMS320C30的简化和改进型，它在TMS320C30的基础上减去了一般用户不常用的一些资源，降低了成本，是一个性价比较高的浮点处理器，在国内已得到了较广泛的应用。TMS320C33是TMS320C3x系列中性能最高，功耗最低的一种芯片，采用3.3V电压（核心电压1.8V），峰值功耗小于200mW。 ; 3.TMS320C5000系列 TMS320C5000系列DSP包括TMS320C54x和TMS320C55x两大类。这两类芯片软件完全兼容，所不同的是TMS320C55x具有更低的功耗和更高的性能。 TMS320C54系列是为实现低功耗、高性能而专门设计的定点DSP芯片，主要特点： (1) 运算速度快。运算速度为30~532MIPS。 (2) 优化的CPU结构。可高效的实现无线通信系 统的各种功能。 ; (3) 低功耗方式。可以节省DSP的功耗，特别适 用于无线通信设备。 (4) 智能外围设备。 TMS320C55x是目前功耗最低的，与TMS320C54x兼容且性能比之提高了5倍，功耗仅为其1/6。TMS320C55x采用变指令长度提高代码效率，增强并行机制提高循环效率。TMS320C55x以极低的功耗和优越的性能可以在通信、消费电子等很多领域得到广泛应用。 ;4. TMS320C6000系列