dsp重点知识点总结

DSP复习要点

第一章：

1.DSP 技术应用非常广泛，例如：移动通信系统、VOIP 、HFC 、软件无线电、数码相机、DB DIGITAL AC-3、汽车多媒体系统、噪声消除算法、机顶盒（SET-TOP-BOX ）、飞机驾驶模拟器、全球定位系统（GPS ）、雷达/声纳、巡航导弹、F-117发射激光制导灵巧炸弹、图像识别、图像鉴别、医院用的B 超、CT 、核磁共振、卫星遥感遥测；

天气预报，地震预报，地震探矿；风动试验；数字化士兵，数字化战争；高清晰度电视、虚拟仪器

2. 主要DSP 芯片厂商有：AD 公司 、AT&T 公司（现在的Lucent

公司）、 Motorola 公司、TI 公司（美国德州仪器公司）、NEC 公司。

3. 3. DSP 芯片，也称数字信号处理器， 是一种具有特殊结构的微处理器。DSP 芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP 指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

4.冯·诺伊曼（Von Neuman ）结构

该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。 5. 哈佛（Harvard ）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。 6. DSP 芯片的特点 ：

7. 根据芯片工作的数据格式，按其精度或动态范围，可将通用DSP 划分为定点DSP 和浮点DSP 两类。 7. 一般来说，选择DSP 芯片时应考虑的重要因素：运算速度、价格、功耗 第二章

4. 改进型的哈佛结构是采用双存储空间和数条总线，即一条程序总线和多条数据总线,允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据。 5. DSP 芯片都采用多总线结构，可同时进行取指令和多个数据存取操作。 8. 若字长n=8，求以下带符号整数的二进制、十六进制和十进制之间的转换。 正整数 0100 1011B=4BH=26

DSP技术与应用

一：

DSP简介：

DSP信号处理是一门涉及许多科学而又广泛应用与众多领域的新型科学。步入21世纪以后，社会进入数字化时代，而DSP正是这场数字化革命的核心。数字信号处理器的发展无论在其应用的广度方面还是在其深度方面，都以前所未有的速度发展。

数字信号处理器利用计算机或专用设备，以数字形式对信号进行采样、变换、滤波等处理。以得人们需要的信号形式。数字信号处理器作为快速处理与实时处理最重要的载体之一，正日益受到科学技术界与工程界的关注。

DSP的发展大致分为三个阶段：

在数字信号处理技术发展的初期（二十世纪50-60年代），人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为，世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年，日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片，从而被认为是第一块单片DSP器件。

随着大规模集成电路技术的发展，1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品，标志了实时数字信号处理领域的重大突破。Ti公司之后不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。Ti公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。随着CMOS技术的进步与发展，日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片，1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764，其指令周期为120ns，且具有双内部总线，从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32.与其他公司相比，Motorola公司在推出DSP芯片方面相对较晚。1986年，该公司推出了定点处理器MC56001.1990年推出了与IEEE浮点格式兼容的浮点DSP芯片MC96002。美国模拟器件公司（AD）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。自1980年以来，DSP芯片得到了突飞猛进的发展，DSP芯片的应用越来越广泛，并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。从运算速度来看，MAC（一次乘法和一次加法）时间已经从20世纪80年代初的400ns降低到10ns以下，处理能力提高了几十倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年占模片区的40%左右下降到5%以下，片内RAM数量增加一个数量级以上。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上，引脚数量的增加，意味着结构灵活性的增加，如外部存储器的扩展和处理器间的通信等

dsp重点知识点总结

1. 数字信号处理基础

数字信号处理的基础知识包括采样定理、离散时间信号、离散时间系统、Z变换等内容。

采样定理指出，为了保证原始信号的完整性，需要将其进行采样，并且采样频率不能小于其最高频率的两倍。离散时间信号是指在离散时间点上取得的信号，可以用离散序列表示。离散时间系统是指输入、输出和状态都是离散时间信号的系统。Z变换将时域的离散信号转换为Z域的函数，它是离散时间信号处理的数学基础。

2. 时域分析

时域分析是对信号在时域上的特性进行分析和描述。时域分析中常用的方法包括时域图形表示、自相关函数、互相关函数、卷积等。

时域图形表示是通过时域波形来表示信号的特性，包括幅度、相位、频率等。自相关函数是用来描述信号在时间上的相关性，互相关函数是用来描述不同信号之间的相关性。卷积是一种将两个信号进行联合的运算方法。

3. 频域分析

频域分析是对信号在频域上的特性进行分析和描述。频域分析中常用的方法包括频谱分析、傅里叶变换、滤波器设计等。

频谱分析是通过信号的频谱来描述信号在频域上的特性，可以得到信号的频率成分和相位信息。傅里叶变换是将时域信号转换为频域信号的一种数学变换方法，可以将信号的频率成分和相位信息进行分析。滤波器设计是对信号进行滤波处理，可以剔除不需要的频率成分或增强需要的频率成分。

4. 数字滤波器

数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分，通过对信号进行滤波处理，可以实现对信号的增强、降噪、分离等效果。数字滤波器包括有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器两种类型。

有限冲激响应（FIR）滤波器是一种只有有限个系数的滤波器，它可以实现线性相位和稳定性处理。无限冲激响应（IIR）滤波器是一种有无限个系数的滤波器，它可以实现非线性相位和较高的滤波效果。

5. 离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）

离散傅里叶变换（DFT）是将时域离散信号转换为频域离散信号的一种数学变换方法，其计算复杂度为O(N^2)。为了提高计算效率，人们提出了快速傅里叶变换（FFT）算法，它可以将DFT的计算复杂度降低为O(NlogN)。 FFT算法是通过对DFT的分解和递归计算来实现的，可以快速地计算出信号的频域特性，广泛应用于通信、音频、图像处理等领域。

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第一章 绪论

1、数的定标：Qn表示。

例如：16进制数 2000H=8192，用Q0表示 16进制数 2000H=0.25，用Q15表示

2、’C54x小数的表示方法：采用2的补码小数；．word 32768 *707／1000

3、定点算术运算：

乘法：解决冗余符号位的办法是在程序中设定状态寄存器STl中的FRCT位为1，让相乘的结果自动左移1位。

第二章 CPU结构和存储器设置

一、思考题：

1、C54x DSP的总线结构有哪些特点？

答:TMS320C54x的结构是围绕8组16bit总线建立的。

（1）、一组程序总线(PB)：传送从程序存储器的指令代码和立即数。

（2）、三组数据总线(CB，DB和EB)：连接各种元器件，

（3）、四组地址总线（PAB，CAB，DAB和EAB)传送执行指令所需要的地址。

2、C54x DSP的CPU包括哪些单元？

答:'C54X 芯片的CPU包括:（1）、40bit的算术逻辑单元（2）、累加器A和B（3）、桶形移位寄存器（4）、乘法器/加法器单元（5）、比较选择和存储单元（6）、指数编码器（7）、CPU状态和控制寄存器（8）、寻址单元。

1）、累加器A和B分为三部分：保护位、高位字、地位字。保护位保存多余高位，防止溢出。

2）、桶形移位寄存器：将输入数据进行0~31bits的左移（正值）和0~15bits的右移（负值）

3）、乘法器/加法器单元：能够在一个周期内完成一次17*17bit的乘法和一次40位的加法

4）、比较选择和存储单元：用维比特算法设计的进行加法/比较/选择运算。

5）、CPU状态和控制寄存器：状态寄存器ST0和ST1，由置位指令SSBX和复位指令RSBX控制、处理器模式状态寄存器PMST

2-3、简述’C54x DSP的ST1，ST0，PMST的主要功能。

答：’C54x DSP的ST1，ST0，PMST的主要功能是用于设置和查看CPU的工作状态。