1 DSP技术概述

16、32位 16、32位 定点、 定点、浮点运算 系统所要求的精度 DSP技术及应用 技术及应用 技术
输入输出 端口要求 计算、 计算、控制
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 其它因素的考虑 DSP A/D D/A RAM 性能指标
DSP技术及应用 技术及应用 技术
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
DSP芯片技术的发展 第二节 DSP芯片技术的发展
1978年 AMI公司生产的S2811 公司生产的S2811； 1978年，AMI公司生产的S2811； 1979年美国Intel公司的商用可编程器件 Intel公司 1979年美国Intel公司的商用可编程器件 2920； 2920；
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第一节
DSP系统概述 DSP系统概述
DSP系统 DSP系统 数字信号 强调控制 FPGA/CPLD 运算过程 DSP芯片
模拟系统 模拟信号 实时处理 模拟器件
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 技术指标的确定
系统采样 频率 信号 频率 最复杂的算法 所需最大时间 对实时程 度的要求 片内、 片内、外 RAM的容量 RAM的容量 数量及程序 的长短 选定 DSP 芯片 型号
隐蔽内部总线地址变化 做成ASIC 做成ASIC
DSP CPLD FPGA
可编 保密 可编 程 性好 程
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
7.时分复用 7.时分复用
信道n 信道n 信道2 信道1 信道2 信道1
系统1 系统1 系统2 系统2 应 用 场 合 信号的采样 频率与DSP 频率与DSP 系统的运算 速度相比较 低的场合。 低的场合。
DSP技术及应用 技术及应用 技术
Digital Signal Processor 数字信号处理器
主讲教师：徐灵飞
成都理工大学工程技术学院 电子信息工程系
课程性质
本课程是实践性、应用性较强的课程，具 实践性、应用性 实践性 有很强的实用性。通过本课程的理论学习和 实际操作，使大家掌握DSP程序编程和硬件 电路设计的基本方法。
放大器A 放大器
信号
放大器B 放大器 计算机A 计算机
A、B结果 、 结果 可能不同 A、B结果 、 结果 果相同
信号
计算机B 计算机
只要误差不超过0、 判决电平 只要误差不超过 、1判决电平
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
成本 供货能力 技术支持 开发系统 体积 功耗 工作环境温度
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 总体设计 算法 仿真 高级语言Matlab 高级语言Matlab 系统初步分工
DSP技术及应用 技术及应用 技术
初步参数 最佳算法
软件 硬件
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软、硬件调试
借助仿真工具或开发工具进行软、 借助仿真工具或开发工具进行软、硬件仿 真调试时，往往要反复多次调试。 真调试时，往往要反复多次调试。
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 4. 系统集成
系统集成：是将软硬件结合起来， 系统集成：是将软硬件结合起来，并 组合成样机，在实际系统中运行， 组合成样机，在实际系统中运行，进行 系统测试。 系统测试。 如果系统测试结果符合设计指标， 如果系统测试结果符合设计指标，则 样机设计完毕。 样机设计完毕。 但由于在软硬件调试阶段调试的环境 是模拟的， 是模拟的，因此在系统测试时往往会出 现一些问题，应找出原因，不断改进。 现一些问题，应找出原因，不断改进。
1. 精度高
模拟网络元件 （R 、L 、C 等） 模拟网络系统 DSP、 DSP、D/A 数字系统
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
难
精度10 精度10-3
17位字长 17位字长
精度10 精度10-3
一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
2.可靠性强 2.可靠性强
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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课程安排
理论课:讲述基本原理结构和应用方法（46学时） 实验课:根据实验指导书的要求自己完成 （10学时） 参考书:
TMS320C54xx DSP使用技术 DSP集成开发环境
-CCS及DSP/BIOS的原理与应用
汪安民 编 彭启琮 编
硬件实现方案
性能指标 工期 成本等
器件的选型
DSP芯片、 DSP芯片、A/D 芯片 D/A、内存、 D/A、内存、电 逻辑控制、 源、逻辑控制、 通信、 通信、人机接 口、总线等
确定最优硬件实现方案 画出硬件系统框图
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
这两种是DSP芯片的一个主要里程碑。 这两种是DSP芯片的一个主要里程碑。 DSP芯片的一个主要里程碑 特点：没有现代DSP DSP芯片所必须有的单周期乘法 特点：没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法 器。
3.集成度高 3.集成度高
DSP系统 DSP系统
DSP CPLD FPGA
表面贴装
DSP技术及应用 技术及应用 技术
开发
ASIC芯片 ASIC芯片
压缩体积 降低成本
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一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
4. 接口方便
以现代数字技术为基础的系统或设备都是兼 容的，系统接口方便。 容的，系统接口方便。
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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理论课内容
第一章： DSP技术概述（2学时） 第二章： DSP芯片结构介绍（4~6学时） 第三章： DSP指令系统与特点 （12学时） 第四章： DSP软件开发过程 （4学时） 第五章： 汇编语言编程举例 （8学时）
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
人机接口 可以通过单片机构成 通信， 也可在DSP DSP的基 通信 ， 也可在 DSP 的基 础上直接构成。 础上直接构成。 键盘 显示器等 主要考虑电压的高低 和电压的大小。 和电压的大小。 电压高低要匹配 电流容量要足够
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A/D变换 A/D变换
根据采样频率、精度： 根据采样频率、精度： 确定A/D A/D型号 确定A/D型号 是否要求片上自带采样 保持器 多路器 基准电源等。 基准电源等。 根据信号频率、精度： 根据信号频率、精度： 是否要求基准电源 多路器 输出运放等。 输出运放等。
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器件的选型原则
根据是用于控制还是计 算目的，选择： 算目的，选择： 不同的厂商 不同系列 不同工作频率 不同工作电压 不同工作温度 采用定点或浮点型芯片
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DSP芯片 DSP芯片
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
D/A变换 D/A变换
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
RAM 、 EPROM （ 或 EEPROM 、 Memory） 主要考虑： Flash Memory），主要考虑： 工作频率 内存容量位长（ 16位 内存容量位长 （ 8 位 /16 位 /32 位） 接口方式（串行/并行） 接口方式（串行/并行）、 工作电压（ V/3 或其他） 工作电压 （ 5V/3.3V 或其他 ） 。
电源选取
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
原理图设计
必须清楚了解器件的使用和系统的开发， 必须清楚了解器件的使用和系统的开发， 对于关键环节要做仿真。 对于关键环节要做仿真。
PCB板设计 PCB板设计
要求DSP系统设计人员既要熟悉系统工作 要求 DSP系统设计人员既要熟悉系统工作 DSP 原理， 又要清楚布线工艺和系统结构设计。 原理 ， 又要清楚布线工艺和系统结构设计 。
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逻辑控制
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
通信接口
根据与其他 系统通信的速 率决定采用的 通信方式： 通信方式： 串口 并口 总线
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
总线选择
根据使用场合、 根据使用场合、数据 传输速率的高低（ 传输速率的高低（总线 宽度、频率高低、 宽度、频率高低、同步 方式等）选择： 方式等）选择： PCI ISA 现场总线
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 2. 软件设计阶段
C语言 汇编语言 混合语言 可执行文件 调试器调试 代码写入 EEPROM
DSP技术及应用 技术及应用 技术
源程序 汇编器汇编 目标文件 链接器连接 软件仿真 反 复
代码转换
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 3. 硬件设计阶段
DSP技术及应用 技术及应用 技术 成都理工大学工程技术学院电子信息工程系
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路 1.总体方案设计 1.总体方案设计
DSP应用 应用
DSP系统设计前： DSP系统设计前： 系统设计前 定义系统性能指标 •明确设计任务 明确设计任务 选择DSP芯片 选择 芯片 •给出设计任务书 给出设计任务书 功能描述准确 软件编程 硬件设计 功能描述清楚 软件调试 硬件调试 描述的方式 人工语言 系统集成 流程图 系统调试 算法描述 •将设计任务书转化为量化的技术指标。 将设计任务书转化为量化的技术指标。 将设计任务书转化为量化的技术指标
存储器
DSP技术及应用 技术及应用 技术
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二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
器件的选型原则
先 确 定 所 用 器 件 ， 如 PLD 、 EPLD或FPGA； EPLD或FPGA； 再根据自己的特长和公司芯片 的特点决定采用哪家公司的哪一 系列产品； 系列产品； 最后根据DSP DSP芯片的频率决定 最后根据 DSP 芯片的频率决定 芯片的工作频率， 芯片的工作频率，并以此来确定 使用的芯片。 使用的芯片。
实时性要求不 高的场合。 高的场合。
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系统n 系统n
DSP系统 DSP系统
DSP技术及应用 技术及应用 技术
二、DSP系统的设计思路 DSP系统的设计思路
输 入 抗混 叠滤 波器
A/D
DSP 芯片
D/A
输 平滑 出 滤波 器
典型的DSP系统 典型的DSP系统 DSP
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第一章 DSP技术概述 DSP技术概述
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
DSP技术及应用 技术及应用 技术
DSP系统概述 DSP系统概述 DSP芯片技术的发展 DSP芯片技术的发展 DSP芯片的选择 DSP芯片的选择 DSP芯片的主要优点与应用领域 DSP芯片的主要优点与应用领域 DSP应用系统的开发工具 DSP应用系统的开发工具
5.灵活性好 5.灵活性好
DSP系统 DSP系统
改变软件
不同的功能
硬件更简单
DSP CPLD FPGA
DSP技术及应用 技术及应用 技术
来自百度文库
可编程
DSP系统开发 DSP系统开发 周期大大缩短
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一、DSP系统的特点 DSP系统的特点
6.保密性好 6.保密性好
DSP系统 DSP系统 保密 性能 几乎 无懈 可击