一．填空题（本题总分12分，每空1分） 1．累加器A分为三个部分，分别为；；。 1．AG,AH,AL 2．TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。 2．8,16 3．TMS320VC5402型DSP采用总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。3．哈佛 4．TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 4．8个 5．DSP处理器TMS320VC5402中DARAM的容量是字。 5．16K字 6．TI公司的DSP处理器TMS320VC5402PGE100有___________个定时器。 6．2 7．在链接器命令文件中，PAGE １通常指________存储空间。 7．数据 8．C54x的中断系统的中断源分为____ ___中断和____ ____中断。 8．硬件、软件 1．TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 1．答：CCS(Code Composer Studio) 2．DSP处理器TMS320VC5402外部有___________根地址线。 2．答：20根 3．直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 3．答：128 4．在链接器命令文件中，PAGE 0通常指________存储空间。 4．答：程序 5．C54x系列DSP处理器中，实现时钟频率倍频或分频的部件是_____________。 5．答：锁相环PLL 6．TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________单元开始工作。6．答：FF80h 7．TMS320C54x系列DSP处理器有_____个通用I/O引脚，分别是_________。 7．答：2个，BIO和XF 8．DSP处理器按数据格式分为两类，分别是_______ __；_____ ___。 8．答：定点DSP和浮点DSP 9．TMS329VC5402型DSP的ST1寄存器中，INTM位的功能是。 9．答：开放/关闭所有可屏蔽中断 10．MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 10．答：8 1.在C54X系列中，按流水线工作方式，分支转移指令的分为哪两种类型：_______；_______。 1.答：无延迟分支转移，延迟分支转移 3.C54x的程序中，“.bss”段主要用于_______________。 3.答：为变量保留存储空间 4.从数据总线的宽度来说，TMS320VC5402PGE100是_______位的DSP处理器。 4.答：16位 7.TMS320VC5402型DSP处理器的内核供电电压________伏。 7.答：1.8v
气压罐的选型参数 气压罐调节水量不是气压罐的容积，而是气压罐在此压力范围内的调节容积，在变频系统上，为最大限度的利用气压罐的体积，可把气压罐预充气体的压力和水泵的启动压力下限设为一致，这样当气压罐内的水全部补充到系统后水泵恰好启动。 如：生活管网变频供水恒压值为P1=0.5MPa，压力下限（水泵再启动压力）P2=0.15MPa，在正常情况下，假设管网夜间用水量为15L/h，在夜间水泵停止工作按7h（22:00－5:00）计算，用水量为105L，那么，如果气压罐在P1与P2压力范围内的调节水量大于105L，即可保证水泵睡眠7小时，因此，选用调节水量在略大于105L的气压罐是比较合适的，如选用调节水量大大超出105L （上述压力范围内）的气压罐，虽然水泵的间歇时间更长，但超过7小时已经开始进入用水阶段，延长睡眠时间已无意义，因此，不是气压罐体积越大效果越好。 假设需要选用的气压罐容积为V，气压罐预充压力为P2，则由波义耳（RobertBoyle）气体定律，在一定温度下气体压力（P）与容积（V）乘积等于常数的原理， 即PV =定值，P1×V1=P2×V2=P×V 其中：P=气压罐预充气体压力 V=气压罐体积（也为初始状态预充气体的体积） V1=系统压力为P1时气压罐气体的体积 V2=系统压力为P2时气压罐气体的体积 由以上可知：0.5V1=0.15V2=0.15V V1=0.3V2 V2=V 气压罐的调节容积△V=V－V1=0.7V=105L V=150L
即应该选用体积为150L的气压罐，因为气压罐型号的限制，所以按选大不选小和就近原则，来选择相应的气压罐。 热力系统中（锅炉、空调、热泵、热水器等）膨胀罐的选型 V = C =系统中水总容量（包括锅炉、管道、散热器等） e =水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差），标准设备中e=0.0359（90℃） P1=膨胀罐的预充压力 P2=系统运行的最高压力（即系统中安全阀的起跳压力）V =膨胀罐的体积 不同温度下水的膨胀率 温度（℃） 4 10 20 30e 0.00013 0.00027 0.00177 0.00435温度（℃） 40
意大利阿库斯坦产品选型 热力系统中（锅炉、空调、热泵、热水器等）AQUASYSTEM膨胀罐（气压罐）的选型 V= C=系统中水总容量（包括锅炉、管道、散热器等） e=水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差，见下表），标准设备中e=0.0359（90℃） P1=膨胀罐（气压罐）的预充压力 P2=系统运行的最高压力（即系统中安全阀的起跳压力） V=膨胀罐（气压罐）的体积 例如: 系统水总溶剂为400L的锅炉,安全阀起跳压力为3bar.应该选用多大体积的膨胀罐（气压罐）呢? V = == 38.3L 按选大不选小原则，最接近的是50L的膨胀罐（气压罐），即该系统需选用VAV50
定压系统中（变频供水、恒压供水等）AQUASYSTEM膨胀罐（气压罐）的选型 为避免水泵频繁启动，膨胀罐（气压罐）的调节容积应满足一定时间的水泵流量（L/min），计算公式如下： V = K×Amax× K = 水泵的工作系数，随水泵功率不同而变化，具体见下表： Amax = 水泵的最大流量（L/min） Pmax = 水泵的最高工作压力（水泵停机时系统的压力） Pmin = 水泵的最低工作压力（水泵启动时系统的压力） Ppre =膨胀罐（气压罐）的预充压力 V =膨胀罐（气压罐）的体积 其中1HP（马力）= 0.735KW 例如： 一恒压供水设备水泵功率为4HP，水泵最大流量为120L/min,系统压力低于2.2bar时水泵自动启动，系统压力达到7bar时，水泵自动停机，膨胀罐（气压罐）预充压力为2bar，该系统要选用多大的膨胀罐？ 由上表可知：水泵功率为4HP时，K=0.375 V = K×Amax× =0.375×120×= 80L 正好膨胀罐（气压罐）型号里面有80L的，所以直接选用VAV80即可。
DSP芯片介绍及其选型 引言 DSP芯片也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）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； （4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持； （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； （7）可以并行执行多个操作； （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 在我们设计DSP应用系统时， DSP芯片选型是非常重要的一个环节。在DSP系统硬件设计中只有选定了DSP芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。因此说，DSP芯片的选择应根据应用系统的实际需要而确定，做到既能满足使用要求，又不浪费资源，从而也达到成本最小化的目的。
DSP实时系统设计和开发流程如图1所示。 主要DSP芯片厂商及其产品 德州仪器公司 众所周知，美国德州仪器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生产厂商，其产品应用也最广泛，TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广泛应用于各个领域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，这是DSP应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。 目前，TI公司在市场上主要有三大系列产品： （1）面向数字控制、运动控制的TMS320C2000系列，主要包括TMS320C24x/F24x、 TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx等。
第1章绪论 TMS320C54x TM DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信号处理器。C54x DSP 满足了实时嵌入式应用的一些要求，例如通信方面的应用。 C54x的中央处理单元（CPU）具有改进的哈佛结构，它的特点是最小化的功耗和高度的并行性。除此之外，C54x中多样化的寻址方式和指令集也大大提高了整个系统的性能。 1.1 TMS320系列DSP简介 TMS320TM系列DSP包括定点DSP、浮点DSP和多处理器DSP（也称DSPs），其结构是专门为实时的信号处理设计的。TMS320系列DSP有以下一些特性使得该系列的产品有着广阔的应用领域： ?非常灵活的指令集。 ?固有的操作灵活性。 ?高速运行的性能。 ?创新的并行结构。 ?成本效率高。 ?对C语言的友好的结构。 1.1.1 TMS320系列DSP的历史、发展和优势 1982年，德州仪器公司（TI）推出了TMS320系列中第一代定点DSP产品——TMS320C10。在这一年年末，《电子产品》杂志赠予TMS320C10“年度产品”的称号。TMS320C10成为后续的TMS320系列DSP的模型。 今天，TMS320 DSP系列包括三大DSP平台：TMS320C2000TM、TMS320C5000TM和TMS320C6000TM。在C5000TM DSP平台中又包含三代产品：TMS320C5x TM、TMS320C54x TM 和TMS320C55x TM系列。 C5000 DSP平台中的器件都采用了相同的CPU结构，但结合了不同的片内存储器和外设结构。这些不同的结构满足了世界范围内电子市场的很多领域的需要。当把存储器、外设和CPU结合起来集成到单个芯片上时，整个系统的费用就大大地降低了，电路板的体积也减小了。图1-1所示为TMS320系列器件的演化过程。
21世纪高等院校电子信息类规划教材 安徽省高等学校“十二五”省级规划教材 数字信号处理与DSP实现技术 课后习题与参考答案 主编：陈帅 副主编：沈晓波
淮南师范学院 2015.11 第1章绪论思考题 1．什么是数字信号？ 2．什么是数字信号处理？ 3．数字信号处理系统的实现方法有哪些？ 4．数字信号处理有哪些应用？ 5．数字信号处理包含哪些内容？ 6．数字信号处理的特点是什么？ 第1章绪论参考答案 1．时间和幅度都离散的信号称为数字信号，即信号的时间取离散的值，幅度也取离散的值。 2．数字信号处理是指在数字领域进行数字信号的加工（变换、运算等），即输入是数字信号，采用数字信号处理方法进行处理，输出仍然是数字信号。 3．数字信号处理系统的实现方法有①通用软件方法实现系统；②专用加速处理机方法；③软硬件结合的嵌入式处理方法；④硬件方法。 4．数字信号处理在通信、计算机网络、雷达、自动控制、地球物理、声学、天文、生物医学、消费电子产品等各个领域均有应用，是信息产业的核心技术之一。比如信源编码、信道编码、多路复用、数据压缩，数字语音、汽车多媒体、MP3/MP4/MP5、数字扫面仪、数字电视机顶盒、医院监视系统、生物指纹系统等。 5．数字信号处理主要包含以下几个方面的内容 ①离散线性时不变系统理论。包括时域、频域、各种变换域。 ②频谱分析。FFT谱分析方法及统计分析方法，也包括有限字长效应谱分析。 ③数字滤波器设计及滤波过程的实现（包括有限字长效应）。 ④时频-信号分析（短时傅氏变换），小波变换，时-频能量分布。 ⑤多维信号处理（压缩与编码及其在多煤体中的应用）。 ⑥非线性信号处理。 ⑦随机信号处理。 ⑧模式识别人工神经网络。 ⑨信号处理单片机(DSP)及各种专用芯片(ASIC)，信号处理系统实现。 6．数字信号处理主要具有4个方面优点：①数字信号精度高；②数字信号处理灵活性强；③数字信号处理可实现模拟信号难以实现的特性；④数字信号处理可以实现多维信号处理。
附录C 设置隔膜式气压罐定压的采暖空调系统设备选择和补水泵工作压力计算例题 C. 1 例题一 某两管制空调系统冬季采用60／50℃热水，系统水容量约75m3；定压补水点设在循环水入口，根据空调设备和管网允许工作压力，确定循环水泵入口最高允许工作压力为 1.OMPa(1000kPa)；采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压；补水箱与系统最高点高差为45m；试进行定压补水设备的选择计算。 C. 1. 1 根据本措施6. 9节的有关规定和公式进行计算，各公式和图示中容积和压力名称如下： V P——系统的最大膨胀水量(L)； V t——气压罐计算调节容积(L)； V min—气压罐最小总容积(L)； V Z——气压罐实际总容积(L)； P1——补水泵启动压力(表压kPa)； P2——补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)(表压kPa)； P3——膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力(表压kPa) P4--安全阀开启压力(表压kPa)； ——补水泵启动压力P1和停泵压力P2的设计压力比； ——容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05。 C．1. 2 补水泵选择计算 1 系统定压点最低压力为P1=45+0.5+1=46.5(m)=465(kPa)。 2 考虑到补水泵的停泵压力P2，确定补水泵扬程为(P1十P2)／2=(465十810)／ 2=638(kPa)(P2数值见C. 1．3条3款)，高于P1压力173kPa，满足6. 9．3条1款要求。 3 补水泵设计总流量应不小于75×5%=3.75(m3／h)。 4 选用2台流量为2.Om3／h，扬程为640kPa(扬程变化范围为465～810kPa)的水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行。 C. 1．3 气压罐选择计算 1 调节容积不宜小于3min补水泵设计流量。 1)当采用定速泵时V t≥2.0(m3／h)×3／60(h)=0.1(m.3)=100(L)。 2)当采用变频泵时V t≥2.0(m3／h)×1／3×3／60(h)=0.033(m3)=33(L)。 2 系统最大膨胀量为：V P=14.51(L／m3)×75(m3)=1088(L)(单位容积膨胀量见6．9．6条注释)，此水量回收至补水箱。 3 气压罐最低和最高压力确定： 1)安全阀开启压力取P4=1000(kPa)(补水点处允许工作压力)； 2)膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3=0.9Pa=0.9×1000=900(kPa)； 3)补水泵启动压力P1=465(kPa)； 4)补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)P2=0.9P3=0.9×900=810(kPa)；
DSP厂商 1.德州仪器公司 众所周知，美国德州仪器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生产厂商，其产品应用也最广泛，TI公司生产的丁MS320系列 DSP芯片广泛应用于各个领域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，这是DSP 应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。 目前，TI公司在市场上主要有三大系列产品： （1）面向数字控制、运动控制的TMS320C2000系列，主要包括 TMS320C24x/F24x、TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx 等。 （2）面向低功耗、手持设备、无线终端应用的TMS320C5000系列，主要包括 TMS320C54x， TMS320C54xx，TMS320C55x等。 （3）面向高性能、多功能、复杂应用领域的TMS320C6000系列，主要包括 TMS320C62xx、TMS320C64xx、TMS320C67xx等。 2.美国模拟器件公司 ADI公司在DSP芯片市场上也占有一定的份额，相继推出了一系列具有自己特点的DSP芯片，其定点DSP芯片有ADSP2101/2103/2105、ADSP2111/2115、 ADSP2126/2162/2164、ADSP2127/2181、ADSP-BF532以及Blackfin系列，浮点DSP 芯片有ADSP21000/21020、ADSP21060/21062，以及虎鲨TS101、TS201S。 Motorola公司 Motorola公司推出的DSP芯片比较晚。1986年该公司推出了定点DSP处理器 MC56001；1990年，又推出了与IEEE浮点格式兼容的的浮点DSP芯片MC96002。 还有DSP53611、16位DSP56800、24位的DSP563XX和MSC8101等产品。
数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。 简介 简单地说，数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它的英文原名叫digital signal processing，简称DSP。另外DSP也是digital signal processor的简称，即数字信号处理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。有时人们也将DSP看作是一门应用技术，称为DSP 技术与应用。 《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。 本定义来自《数字信号处理》杨毅明著，由机械工业出版社2012年发行。 特征和分类 信号(signal)是信息的物理体现形式，或是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。 模拟信号(analog signal)：指时间连续、幅度连续的信号。 数字信号(digital signal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号。 数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式，适合计算机处理。 一维(1-D)信号: 一个自变量的函数。 二维(2-D)信号: 两个自变量的函数。 多维(M-D)信号: 多个自变量的函数。 系统：处理信号的物理设备。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备。模拟系统与数字系统。 信号处理的内容：滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。 多数科学和工程中遇到的是模拟信号。以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。 模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理 随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展，加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。 随着信息时代、数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。 数字信号处理器 DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信 号处理器 TMS320C54x TM DSP是TMS320TM系列DSP产品中的定点数字信号处理器。C54x DSP 满足了实时嵌入式应用的一些要求，例如通信方面的应用。 C54x的中央处理单元（CPU）具有改进的哈佛结构，它的特点是最小化的功耗和高度的并行性。除此之外，C54x中多样化的寻址方式和指令集也大大提高了整个系统的性能。 1.1 TMS320系列DSP简介 TMS320TM系列DSP包括定点DSP、浮点DSP和多处理器DSP（也称DSPs），其结构是专门为实时的信号处理设计的。TMS320系列DSP有以下一些特性使得该系列的产品有着宽敞的应用领域： ?专门灵活的指令集。 ?固有的操作灵活性。 ?高速运行的性能。 ?创新的并行结构。 ?成本效率高。 ?对C语言的友好的结构。 1.1.1 TMS320系列DSP的历史、进展和优势 今天，TMS320 DSP系列包括三大DSP平台：TMS320C2000TM、TMS320C5000TM和TMS320C6000TM。在C5000TM DSP平台中又包含三代产品：TMS320C5x TM、TMS320C54x TM 和TMS320C55x TM系列。 C5000 DSP平台中的器件都采纳了相同的CPU结构，但结合了不同的片内储备器和外设结构。这些不同的结构满足了世界范畴内电子市场的专门多领域的需要。当把储备器、外设和CPU结合起来集成到单个芯片上时，整个系统的费用就大大地降低了，电路板的体积也减小了。图1-1所示为TMS320系列器件的演化过程。
控制最优化平台高效益平台 高性能平台 图1-1 TMS320系列DSP的演化过程 1.1.2 TMS320系列DSP的典型应用 表1-1列出了TMS320系列DSP的一些典型的应用。TMS320 系列DSP与标准的微处理器/微运算机器件相比，能够为传统信号处理咨询题提供更合适的处理方式，例如处理语音合成和滤波咨询题。TMS320系列DSP也支持多个操作需要同时进行处理的复杂应用场合。 表1-1 TMS320 系列DSP的典型应用
数 字 信 号 处 理 发 展 和 应 用 学院：通信学院 专业：电子信息工程 班级：电信1103 姓名：XXX 学号：XXX
数字信号处理发展和应用 【摘要】数字信号处理（DSP）是广泛应用于许多领域的新兴学科，因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点，广泛应用于实时信号处理系统中。本文概述了DSP 技术的发展历史，各个领域的应用状况，以及在未来的发展趋势。 【关键词】数字信号处理；数据处理；信息技术；发展趋势 一、数字信号处理（DSP）的发展历史 数字信号处理技术的发展经历了三个阶 段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅立叶变换的经典数字信号处理,其系统由分立的小规模集成电路组成,或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能,当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理,主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展,理论和技术进入到以快速傅立叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段,出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片,例如美国德州仪器公司(TI 公司) 的TMS32010 芯片,在全世界推广应用,在雷达、语音通信、地震等领域获得应用,但芯片价格较贵,还不能进入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人,理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段,能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息,硬件采用更高速的DSP 芯片,能实时地完成巨大的计算量,以TI 公司推出的TMS320C6X芯片为例,片内有两个高速乘法器、6 个加法器,能以200MHZ频率完成8 段32 位指令操作,每秒可以完成16 亿次操作,并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X、C3X、C5X、C6X 不同应用范围的系列,使新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用,数字化的产品性能价格比得到很大提高,占有巨大的市场。 二、数字信号处理（DSP）的主要应用领域 1·DSP在电力系统自动化中日益渗透 1.1数字信号处理（DSP）技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用 计算机进入电力系统调度后，引入了EMS／DMS／SCADA的概念，而电力系统数据采集和测量是SCADA的基础部分。传统的模拟量的采集和获得，通过变送器将一次PT和CT的电气量变为直流量，再进行A/D转换送给计算机。应用了交流采样技术以后，经过二次PT、CT的变换后，直接对每周波的多点采样值采用DSP处理算法进行计算，得到电压和电流的有效值和相角，免去了变送器环节。这不仅使得分散布置的分布式RTU很快地发展起来，而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。 1.2数字信号处理（DSP）在继电保护中的应用 到目前为止，应用于我国电力系统的微机保护产品采用的CPU大多为单片机，由于受硬件资源及计算功能的限制，其采样能力及采样速度很难令人满意。因此，对非正常运行条件下的系统参数测量，在速度和精度上无法满足要求，一些复杂原理和算法的实现，基于常规CPU的保护产品也都难以胜任。基于DSP 的数据采集和处理系统由于其强大的数学运算能力和特殊设计，都使得它在继
水是非压缩性流体，少量水流出泵内或进入管网都会引起压力急剧变化，若供水设备无气压罐稳压，设备运行在高峰期供水时，用水量频繁变化导致水泵和管网的压力不断频繁上升或减小，水泵会因此而频繁启停或频繁加减速运行(变频恒压的才会加减速运行)，特别当设备功率较大时，会给压力控制器、继电器及电机造成很大冲击，从而影响设备的整体性能及寿命。因此，无论是气压式供水设备还是变频恒压供水设备，选择正确容积的气压罐都是很有必要的。 如图，无气压罐会对水压波动和水泵启动次数造成严重影响。 一、容积计算。 一般地，水泵每小时启动次数和功率的关系表如下：
1、有效容积Vesp计算 Vesp=16.5×Q/n，其中，Q为水泵流量，n为每小时启动次数 2、根据水泵启停特性计算出有效容量系数 Z=(Pi+1.033)/(Pf+1.033) 其中，Z为有效流量系数，即已知水泵启停压力条件下，压力罐有效容量使用率比值。 Pi为水泵启动压力=实际扬程+管路损失+系统所需压力 Pf为水泵停止压力=一般为Pi+(1-2)kg/cm2 3、根据Vesp和Z计算出压力罐实际容量 Vt=Vesp/Z 二、压力等级选择。 一般生活供水所用压力罐压力等级分为1.0Mpa，1.6Mpa和2.5Mpa，根据实际所选泵的压力范围值正确匹配压力罐，压力罐压力等级必须大于水泵压力值。 三、关于压力罐的一些小常识 附1：压力罐的作用 1、水泵刚开始运行时，给压力罐补满水，随着压力增大达到设定上限压力值后，水 泵停止运行，压力罐开始起稳压的作用。
2、用水时，用水量较少时，由压力罐供水，供水持续进行时，罐内压力持续降低达到下限值时，水泵启动开始变频运行增压。 3、供水量小或者用水停止时，水泵继续向压力罐补水，当压力上升到上限时，水泵停止。往复循环达到减少水泵启动的次数。 附2：无压力罐是什么现象? 水是非压缩性流体，少量水流出泵内或进入管网都会引起压力急剧变化，当一台机组无压力罐时，特别是高峰期供水时，用水量频繁导致水泵和管网的压力持续上升或减小，水泵会因此而频繁启停，特别当设备功率较大时，会给压力控制器、继电器及电机造成很大冲击，从而影响设备的整体性能及寿命。
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Table of Contents Introduction to TI DSPs Introduction to TI DSP Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 DSP Developer’s Kits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 TMS320? DSPs TMS320C6000? DSP Platform – High Performance DSPs TMS320C64x?, TMS320C62x?, TMS320C67x? DSPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Complementary Analog Products for the TMS320C6000 DSP Platform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 TMS320C5000? DSP Platform – Industry’s Best Power Efficiency TMS320C55x?, TMS320C54x? DSPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Complementary Analog Products for the TMS320C5000 DSP Platform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 TMS320C2000? DSP Platform – Most Control-Optimized DSPs TMS320C28x?, TMS320C24x? DSPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Complementary Analog Products for the TMS320C2000 DSP Platform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 TMS320C3x? DSP Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Complementary Analog Products for the TMS320C3x DSP Platform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 eXpressDSP? Real-Time Software Technology eXpressDSP Real-Time Software Technology Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 Code Composer Studio? Integrated Development Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 DSP/BIOS? Scalable Real-Time Kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 TMS320? DSP Algorithm Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 TI DSP Third-Party Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 eXpressDSP-Compliant Algorithms and Plug-Ins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Support Resources DSP Development Tools Decision Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 DSP Development Tools Feature Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Online Development Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 Training Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
1 数字控制的优缺点 在IGBT模块使用中，除注意最高耐压、最大电流、最高开关频率、尖峰吸收外，还要特别注意最小关断时间、开通时间、半桥电路的死区时间，因为IGBT 可靠开通或关断都需要一定的时间，若IGBT开通短于最小开通时间又关断或关断短于最小关断时间又开通，由于尚未完成开关状态转换，IGBT工作于放大区城，长时间工作在这种状态将使IGBT的开关损耗急剧增大，易导致过热失效;对于半桥电路，若上管(或下管)尚未可靠关断就开通下管(上管)，将导致半桥电路直通，过电流失效。数字控制器与模拟控制器相比较，具有可靠性高、参数调整方便、更改控制策略灵活、控制精度高、对环境因素不敏感等一系列优点，在用于IGBT模块控制时，具有下列独特优点: 1. 可严格控制最小开通、最小关断时间。 2. 可严格控制死区时间。 3. 对于码盘、位置传感器、同步信号一类数字轴 人、反馈信号，可直接使用无须变换。 4. 可以非常简单地实现SPWM控制。 5. 可将整个控制系统划分为若于个不同的工作 状态，针对不同的状态施加不同的控制策略。 6. 借助于电流传感器、比较器，可实现限流保 护，限流关断达到恒转矩控制。 7. 可进行时序滤波，进一步提高抗干扰能力。 8. 多个数字芯片可相互监视、互为看门狗。 9 强干扰环境、远距离控制可方便地采用奇偶。 校验、光电隔离、电流环等数字通信技术。 10. 可进行故障自诊断、显示。 当然，目前高档数字控制器与模拟控制器相比成本略高，这一方面由于数字控制芯片FPGA,DSP价格较高，另一方面研究阶段难以确定控制策略及所需资源，一般选择芯片及资派均留有较大余f有关。随若技术的发展,FPGA,DSP等数字控制芯片价格必将下降，对数字控制技术研究的深人也将使芯片选择更准确。数字控制器的另一个缺点是存在上电程序加载时间，必须解决强电与控制电的上
DSP技术在土木工程领域的应用实例 任何携带信息的物理量都可称为信号，实际工程中常用的信号有模拟信号和数字信号等，模拟信号是指具有连续振幅的连续时间信号；数字信号是指用有限个数字表示的离散振幅值的离散时间信号。 20世纪50年代，随着大型数字计算机的出现，数字信号处理开始兴起，并在随后的十几年里有了长足的发展与突破。由于携带信息的信号的普遍存在，使得DSP（即数字信号处理）技术能够广泛地应用于多种工程领域。 DSP技术在土木工程领域的应用也十分广泛，如：地震工程、结构健康监测系统、结构振动测试等。 一、DSP技术在地震工程中的应用 地震是常见的给人民的生命财产造成巨大损失的自然灾害之一，地震波由地震、火山喷发或地下爆炸产生的岩石运动引起，通过地震仪，这些地震波被转换成地震信号，通过记录、存储下来的地震信号，可以对地震的特性以及地震对结构的动力影响进行分析。 DSP技术在上述过程的应用主要有：信号降噪、数据压缩、地震信号频谱分析等。 信号降噪是过滤、消除噪声以提高信号信噪比的过程，主要方法有加运算去除加性噪声以及将信号转换到频域上，利用地震信号和噪声之间频率的不同设计滤波器来实现（傅里叶变换、小波变换及S变换等）。 地震信号数据压缩一方面可以减少存储空间，另一方面可以提高数据处理速度。由于地震数据本身特点对其进行一定范围压缩时不会影响对地下地质结构信息的识别。由于受地层吸收及球面扩散的影响，造成深层振幅较浅层振幅小，高频成分主要集中在浅层。另外，地震信号本身含有各种噪声，需要进行消除，并且地震相邻道之间具有很强的相关性。利用二维小波分解除去小波变换信号间的相关性，可以高效的对地震数据进行压缩,此时的地震数据的压缩比可高达倍，而且失真较小。 由时间域转换至频率域从而得到频谱或能量密度谱，用来考察地震信号的频率构成，了解地震的卓越周期（指地震动信号振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期）等信息，进而可以考察其对结构的动力特性的影响。 文献[2]通过对一道模拟的非平稳地震信号降噪，研究了FT,CWT,ST三种方法的适用范围。 二、DSP技术在结构健康监测系统的应用 健康监测系统可以较全面地把握桥梁结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律,是保障大型桥梁的建造和服役安全的有效手段之一。各国均在新建的和已服役的重要工程结构上增设健康监测系统。 桥梁健康监测系统一般包括智能传感器子系统，数据采集与处理及传输子系统，损伤识别与模型修正和安全评定子系统，数据管理子系统。
引言 DSP芯片也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）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； （4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持； （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； （7）可以并行执行多个操作； （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 在我们设计DSP应用系统时，DSP芯片选型是非常重要的一个环节。在DSP系统硬件设计中只有选定了DSP芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。因此说，DSP芯片的选择应根据应用系统的实际需要而确定，做到既能满足使用要求，又不浪费资源，从而也达到成本最小化的目的。 DSP实时系统设计和开发流程如图1所示。 主要DSP芯片厂商及其产品 德州仪器公司 众所周知，美国德州仪器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生产厂商，其产品应用也
最广泛，TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广泛应用于各个领域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，这是DSP应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最 为成功的DSP系列处理器。 目前，TI公司在市场上主要有三大系列产品： （1）面向数字控制、运动控制的TMS320C2000系列，主要包括TMS320C24x/F24x、TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx等。 （2）面向低功耗、手持设备、无线终端应用的TMS320C5000系列，主要包括TMS320C54x、TMS320C54xx、TMS320C55x等。 （3）面向高性能、多功能、复杂应用领域的TMS320C6000系列，主要包括TMS320C62xx、TMS320C64xx、TMS320C67xx等。 美国模拟器件公司 ADI公司在DSP芯片市场上也占有一定的份额，相继推出了一系列具有自己特点的DSP芯片，其定点DSP 芯片有ADSP2101/2103/2105、ADSP2111/2115、ADSP2126/2162/2164、ADSP2127/2181、ADSP-BF532以及Blackfin系列，浮点DSP芯片有ADSP21000/21020、ADSP21060/21062，以及虎鲨TS101，TS201S。Motorola公司 Motorola 公司推出的DSP芯片比较晚。1986年该公司推出了定点DSP 处理器MC56001；1990年，又推出了与IEEE浮点格式兼容的的浮点DSP芯片MC96002。 还有DSP53611、16位DSP56800、24位的DSP563XX和MSC8101等产品。 杰尔公司 杰尔公司的SC1000和SC2000两大系列的嵌入式DSP内核，主要面向电信基础设施、移动通信、多媒体服务器及其它新兴应用。 DSP芯片的选型参数 根据应用场合和设计目标的不同，选择DSP芯片的侧重点也各不相同，其主要参数包括以下几个方面： （1）运算速度：首先我们要确定数字信号处理的算法，算法确定以后其运算量和完成时间也就大体确定了， 根据运算量及其时间要求就可以估算DSP芯片运算速度的下限。在选择DSP芯片时，各个芯片运算速度的衡量标准主要有： MIPS(Millions of Instructions Per Second)，百万条指令/秒，一般DSP为20~100MIPS，使用超长指令字的TMS320B2XX为2400MIPS。必须指出的是这是定点DSP芯片运算速度的衡量指标，应注意的是，厂家提供的该指标一般是指峰值指标，因此，系统设计时应留有一定的裕量。 MOPS(Millions of Operations Per Second)，每秒执行百万操作。这个指标的问题是什么是一次操作，通常操作包括CPU操作外，还包括地址计算、DMA访问数据传输、I/O操作等。一般说MOPS越高意味着乘积-累加和运算速度越快。MOPS可以对DSP芯片的性能进行综合描述。