1.2 DSP系统的特点

DSP课后习题答案总结第一章：概述1.2 简述DSP应用系统的典型结构和特点答：DSP系统的典型结构和工作过程：①对输入信号进行带限滤波和抽样；②进行A/D变换，将信号变换成数字比特流；③根据系统要求，DSP芯片对输入信号按照特定算法进行处理；④D/A转换，将处理后的数字样值转换为模拟信号；⑤平滑滤波，得到连续的模拟信号波形。

DSP系统的特点：接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等。

1.3 简述DSP应用系统的一般设计过程。

答：1.定义系统性能指标2.采用高级语言进行性能模拟3.设计实时DSP应用系统4.借助开发工具进行软硬件调试5.系统集成与独立系统运行1.8 设计DSP应用系统时，如何选择合适的DSP芯片。

答：根据实际应用系统的需要选择，以达到系统的最优化设计。

一般来说，需要考虑：DSP芯片的运算速度：DSP芯片的运算速度衡量指标：①指令周期；②MAC时间；③FFT执行时间；④MIPS；⑤MOPS；⑥MFLOPS；⑦BOPSDSP芯片的价格：DSP芯片的硬件资源DSP芯片的运算精度：一般字长为16bits，浮点芯片一般为32bitsDSP芯片的开发工具DSP芯片的功耗其他因素：例如，DSP芯片的封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等。

1.11 中英文全称对照：DSP:Digital Signal ProcessingTI:Texa InstrumentsMAC:Multillier and AccumulatorMIPS:Million Istructions Per SecondMOPS: Million Operations Per SecondMFLOPS: Million Floating-point Operations Per SecondBOPS:Billion Operations Per secondDIP:Dual In-line PackagePGA:Pin Grid ArryPLCC:Plastic Leaded Chip CarrierPQFP:Plastic Quad Flat PackPWM:Pulse Width Modulation第二章：DSP芯片的基本结构和特性2.2 ALU和累加器的区别。

DSP的特点与应用通信（081）班李亭0811002200DSP与单片机，ARM等嵌入式处理器的区别。

DSP事实上也是一种嵌入式处理器，它完全可以完成单片机的功能，唯一重要的区别在于几乎所有的DSP 都支持单时钟周期的“乘—加”运算。

几乎所有的DSP处理器的指令都会有一条MAC指令，这条指令可以把两个操作数从RAM中取出相乘，然后加到一个累加器中，所以这些操作都在一个时钟周期内完成，拥有这样一条指令的处理器就具备了DSP功能。

DSP中大量使用了内积，或称“点积”运算。

无论是是FIR滤波，FFT，信号相关，数字混频，下变频。

目前DSP技术已经、正在、并且还将在其中扮演一个不可或缺的角色。

DSP的核心是算法与实现。

DSP算法的共同特征：大部分处理时间花在执行包含在相对小循环内的少量指令上。

因此，大部分DSP处理器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。

有些DSP通过一条指令的超高速缓存实现高速的单指令循环。

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。

DSP指令集设计了一些特殊的DSP指令用于专门的数字信号处理操作，这些指令充分利用了DSP的结构特点，提高了指令执行的并行度，从而大大加快了完成这些操作的速度。

DSP与GPP的区别：传统的GPP使用冯．诺曼存储结构，在这种结构中，有一个存储空间通过两条总线（一条地址总线和一条数据总线）连接到处理器内核，这种结构不能满足MAC必须在一个指令周期中对存储器进行四次访门的要求。

DSP一般使用哈佛结构，在哈佛结构中，有两个存储空间：程序存储空间和数据存储空间。

处理器内核通过两套总线与这些存储空间相连，允许对存储器同时进行两访问，这种安排使处理器的带宽加倍。

1 DSP芯片的特点：（1）.哈佛结构（程序空间和数据空间分开）（2）.多总线结构.（3）流水线结构（取指、译码、译码、寻址、读数、执行）（4）多处理单元. （5）特殊的DSP指令（6）.指令周期短. （7）运算精度高.（8）硬件配置强.（9）DSP最重要的特点：特殊的内部结构、强大的信息处理能力及较高的运行速度。

2 三类TMS320：（1）TMS320C2000适用于控制领域（2）TMS320C5000应用于通信领域（3）TMS320C6000应用于图像处理3 DSP总线结构：C54x片内有8条16位主总线：4条程序/数据总线和4条对应的地址总线。

1条程序总线（PB)：传送自程序储存器的指令代码和立即操作数。

3条数据总线（CB、DB、EB）：CB和EB传送从数据存储器读出的操作数；EB传送写到存储器中的数据。

4条地址总线（PAB、CAB、DAB、EAB）传送相应指令所需要的代码4存储器的分类：64k字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间（执行4次存储器操作、1次取指、2次读操作数和一次写操作数。

5存储器空间分配片内存储器的形式有DARAM、SARAM、ROM 。

RAM安排到数据存储空间、ROM构成程序存储空间。

（1）程序空间：MP/MC=1 40000H~FFFFH 片外MP/MC=0 4000H~EDDDH 片外FF00H~FFFFH 片内OVL Y=1 0000H~007FH 保留0080H~007FH 片内OVL Y=0 0000H~3FFFH片外（2）数据空间：DROM=1 F000H~F3FFH 只读空间FF00H~FFFH保留DROM=0 F000H~FEFFH 片外6数据寻址方式（1）立即寻址（2）绝对寻址<两位>(3)累加器寻址（4）直接寻址@<包换数据存储器地址的低7位>优点：每条指令只需一个字（5）间接寻址*按照存放某个辅助寄存器中的16位地址寻址的AR0~AR7（7）储存器映像寄存器寻址（8）堆栈寻址7寻址缩写语Smem：16位单寻址操作数Xmem Ymem 16位双dmad pmad PA16位立即数（0-65535）scr源累加器dst目的累加器lk 16位长立即数8状态寄存器ST0 15~13ARP辅助寄存器指针12TC测试标志位11C进位位10累积起A 的一出标志位OV A 9OVB 8~0DP数据存储器页指针9状态寄存器ST1 CPL：直接寻址编辑方式INTM =0开放全部可屏蔽中断=1关闭C16 双16位算数运算方式10定点DSP 浮点DSP：定点DSP能直接进行浮点运算，一次完成是用硬件完成的，而浮点需要程序辅助。

第一章 DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

在通常的实时信号处理中，它具有可程控、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，这都是模拟系统所不及的。

1.1 DSP系统构成数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备，在模拟信号变换成数字信号以后，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10～50倍。

一个典型的DSP系统，输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。

DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的乘累加操作（MAC）。

最后，经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。

必须指出的是，上面给出的DSP系统模型是一个典型模型，但并不是所有的DSP系统都必须具有模型中的所有部件。

1.2 DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点：（1）接口和编程方便。

DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多；另外，DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。

（2）稳定性和可重复性好。

DSP系统以数字处理为基础，受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小，可靠性高；数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。

（3）精度高。

16位数字系统可以达到10-5的精度。

（4）特殊应用。

有些应用只有数字系统才能实现，例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。

第一章 DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

在通常的实时信号处理中，它具有可程控、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，这都是模拟系统所不及的。

1.1 DSP系统构成数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备，在模拟信号变换成数字信号以后，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10～50倍。

一个典型的DSP系统，输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。

DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的乘累加操作（MAC）。

最后，经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。

必须指出的是，上面给出的DSP系统模型是一个典型模型，但并不是所有的DSP系统都必须具有模型中的所有部件。

1.2 DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点：（1）接口和编程方便。

DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多；另外，DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。

（2）稳定性和可重复性好。

DSP系统以数字处理为基础，受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小，可靠性高；数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。

（3）精度高。

16位数字系统可以达到10-5的精度。

（4）特殊应用。

有些应用只有数字系统才能实现，例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。

DSP 的特点、发展趋势与应用摘要：本文通过介绍DSP，展示了其特点，及相关企业的DSP产品分析，揭示了其的发展与方向，最后介绍了其在现实生活中的应用。

关键词: 数字信号、数字信号处理器、特点、发展、应用。

一）DSP的介绍数字信号处理(Digital Signal Processing)和数字信号处理器(Digital Signal Processor)它们的简称都是DSP，然而其内涵却是不同的。

数字信号处理是指将模拟信号通过采样进行数字化后的信号进行分析、处理，它侧重于理论、算法及软件实现。

数字信号处理有一些典型算法，如大家熟知的快速傅立叶变换(FFT)，这一算法已经成为衡量DSP处理器运算速度的一个指标。

要实现这些算法，特别是要实时的完成某些算法就需要有特殊的硬件支持，这就是数字信号处理器。

数字信号处理技术能够得到广泛的普及和应用在很大程度上得益于数字信号处理器性能的提高和价格的下降，因此，现在说到DSP一般都指DSP器件。

自然界的信号，包括声音和图象，都是模拟的，需要把它进行数字化处理。

信号的处理过程就是对信号的过滤和重构，以得到我们需要的特征，为实现这一目的，实际上就是要构造信号到信号之间的传递函数，其实现方法分为两类:模拟方式和数字方式，模拟方式是用电阻、电容、运算放大器等模拟器件实现滤波，乘、加和控制等功能，而数字的方式是先将模拟信号数字化，再进行数字处理，然后还原成模拟信号采用数字方式对信号进行处理，尽管多了一些环节，但其优点是很明显的，首先，克服了模拟电路为追求高精度而导致的一系列麻烦，如阻容器件的参数不一致造成在生产过程中需要对每个电路仔细调整，费时费工，不利于大规模的工业化生产等;其次模拟电路的设计一般比较固定，要实现一个新的设计必须全部修改，而数字电路只需改动DSP的软件就完成了。

二）DSP的特点世界上第一颗DSP芯片是美国德州仪器公司于1982年推出的第一代产品:TMS 32010。