dsp第二章结构
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DSP总结:
以下总结仅针对宁波大学DSP芯片技术及应用(通信类非控制类)这门课,个人根据重点、考点总结的,用于期末复习(请结合课本以及PPT的例子),不足之处请见谅,基本能过就是,如若其中有错请联系QQ:493288964。还是建议您平时学点,理解为先!!!
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第一章 绪论(简介)
1、DSP芯片特点:
采用哈佛结构;多总线结构;流水线技术;专用的硬件乘法器;特殊的DSP指令;快速的指令周期;硬件配置强;支持多处理器结构
1)CPU是冯.诺伊曼结构;DSP是数据和地址空间分开的哈佛结构。
冯.诺依曼结构:单存储空间;统一的程序和数据空间;共享的程序和数据总线;程序指令只能串行执行
单指令周期:100ns,现在单指令周期为:10ns
哈佛结构:双存储空间;程序存储器和数据存储器分开;程序总线和数据总线分开;独立编址、独立访问
改进型哈佛结构:双存储空间、多条总线;多条数据总线;高速缓冲器(重复指令,只需读入一次)
2)采用多总线结构:TMS320C54X:4组总线;单机器周期内可完成的操作;
3)流水线操作
4)专用的硬件乘法器
硬件乘法累加器是DSP区别于通用微处理器的一个重要标志
MAC(乘累加)单元(独立的乘法器和加法器;单周期内完成一次乘法和一次加法运算
;MPY,MAC,MACA, MACSU等指令)
分类:工作时钟和指令类型:静态和一致性DSP芯片;用途分:通用和专用型;数据格式分:定点和浮点型
2、DSP按数据格式分为定点型和浮点型
定点DSP芯片:数据长度16位/24位 TMS320C2000/5000/6000
价格便宜、功耗较低、但运算精度稍低。
浮点DSP芯片:数据长度32位/40位 MS320C3X/4X/VC33/C67X/C8X
价格稍贵、功耗较大、但运算精度高。
3、芯片简介
TMS320VC5416PGE160 主处理器芯片的性能:频率:160MHz 速度:160MIPS 周期:6.25ns
DSP原理及应用第二章DSP的硬件结构总结(精)
【例2.4.1】累加器A=FF01234567H,执行带移位的STH和STL指令后,求暂存器T和A的内容。
2.4.3桶形移位寄存器:TMS320C54x的40位桶形移位寄存器主要用于累加器或数据区操作数的定标。
它能将输入数据进行0~31位的左移和0~16位的右移。
所移动的位数可由ST1中的ASM或被指定的暂存器T决定。
1.组成框图①多路选择器MUX:用来选择输入数据。
②符号控制SC:用于对输入数据进行符号位扩展。
③移位寄存器:用来对输入的数据进行定标和移位④写选择电路:用来选择最高有效字和最低有效字。
2.桶形移位寄存器的输入通过多路选择器MUX来选择输入信号。
①取自DB数据总线的16位输入数据;②取自DB和CB扩展数据总线的32位输入数据;③来自累加器A或B的40位输入数据。
3.桶形移位寄存器的输出①输出至ALU的一个输入端;②经写MSW/LSW选择电路输出至EB总线。
4.桶形移位寄存器的功能主要用于格式化操作,为输入的数据定标。
①在进行ALU运算之前,对输入数据进行数据定标;②对累加器进行算术或逻辑移位;③对累加器进行归一化处理;④在累加器的内容存入数据存储器之前,对存储数据进行定标。
2.4.5比较、选择和存储单元CSSUCSSU单元主要完成累加器的高阶位与低阶位之间最大值的比较,即选择累加器中较大的字,并存储在数据存储器中。
工作过程:①比较电路COMP将累加器A或B的高阶位与低阶位进行比较;②比较结果分别送入TRN和TC中,记录比较结果以便程序调试;③比较结果输出至写选择电路,选择较大的数据;④将选择的数据通过总线EB存入指定的存储单元。
例如,CMPS指令可以对累加器的高阶位和低阶位进行比较,并选择较大的数存放在指令所指定的存储单元中。
1数字信号处理
第0章绪论
1.数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信
号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到
符合人们需要的信号形式。
2.DSP系统构成
输入
抗混叠
滤波A/DDSP
芯片D/A
平滑
滤波输出
输入信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D(Analogto
Digital)变换将信号变换成数字比特流。根据奈奎斯特抽样定理,为
保证信息不丢失,抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的2
倍。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。
3.信号的形式
(1)连续信号
在连续的时间范围内有定义的信号。连续--时间连续。
2(2)离散信号
在一些离散的瞬间才有定义的信号。离散--
时间离散。
4.数字信号处理主要包括如下几个部分
(1)离散时间信号与系统的基本理论、信号的频谱分析
(2)离散傅立叶变换、快速傅立叶变换
(3)数字滤波器的设计
第一章离散时间信号
一、典型离散信号定义
1.离散时间信号与数字信号
时间为离散变量的信号称作离散时间信号;而时间和幅值都离散
化的信号称作为数字信号。
32.序列
离散时间信号-时间上不连续上的一个序列。
通常定义为一个序列值的集合{x(n)},n为整型数,x(n)表示序列
中第n个样值,{·}表示全部样本值的集合。
离散时间信号可以是通过采样得到的采样序列x(n)=x
a(nT),也
可以不是采样信号得到。
二.常用离散信号
1.单位抽样序列(也称单位冲激序列)
)(n
0,00,1
)(
nn
n
δ(n):在n=0时取值为1
42.单位阶跃序列
)(nu,
0,00,1
)(
nn
n
u
3.矩形序列,
其它nNn
nR
N
,010,1
)
(
4.实指数序列,
)()(nuanxn
,a
为实数
55.正弦型序列
)sin()(
nAnx
式中,ω为数字域频率,单位为弧度。
15O
n
110
0sinnω
t
0sin1
6.复指数序列
nj
. 第一章:
1、 数字信号处理的实现方法一般有哪几种?
答:数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1) 在通用的计算机上用软件实现; (2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现;(3) 用通用的单片机实现, 这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理, 如数字控制; (4)用通用的可编程 DSP 芯片实现。 与单片机相比,
DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源, 可用于复杂的数字信号处理算法; (5) 用专用的 DSP 芯片实现。 在一些特殊的场合, 要求的信号处理速度极高, 用通用 DSP 芯片很难实现( 6) 用基于通用 dsp 核的asic
芯片实现。
2、 简单的叙述一下 dsp 芯片的发展概况?
答: 第一阶段, DSP 的雏形阶段( 1980 年前后)。 代表产品: S2811。 主要用途: 军事或航空航天部门。 第二阶段, DSP 的成熟阶段( 1990 年前后)。
代表产品: TI 公司 的 TMS320C20
主要用途: 通信、 计算机领域。 第三阶段, DSP 的完善阶段( 2000 年以后)。
代表产品:TI 公司 的 TMS320C54 主要用途: 各个行业领域。
3、 可编程 dsp 芯片有哪些特点?
答: 1、 采用哈佛结构( 1) 冯。 诺依曼结构, ( 2) 哈佛结构( 3) 改进型哈佛结构 2、 采用多总线结构 3.采用流水线技术 4、 配有专用的硬件乘法-累加器 5、 具有特殊的 dsp 指令 6、快速的指令周期 7、 硬件配置强 8、
支持多处理器结构 9、 省电管理和低功耗
4、 什么是哈佛结构和冯。 诺依曼结构? 它们有什么区别?
答: 哈佛结构: 该结构采用双存储空间, 程序存储器和数据存储器分开, 有各自 独立的程序总线和数据总线, 可独立编址和独立访问, 可对程序和数据进行独立传输, 使取指令操作、指令执行操作、 数据吞吐并行完成, 大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度, 非常适合于实时的数字信号处理。