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第一章 数字信号处理和DSP系统

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数字信号处理与DSP技术第1章 绪论

数字信号处理与DSP技术第1章 绪论
4
2017/9/15
在连续时间范围内有定义且幅值也连续的
信号称为连续时间信号，连续时间信号也 称为模拟信号。 离散时间信号—序列 量化信号 若时间和幅度都离散，即信号的时间取离 散的值，幅度也取离散的取值，则称为数 字信号
2017/9/15 5
四种信号对比
x(t) (a)
t x(n)
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9
系统分类
按照所处理信号是否连续，系统可以分为：模拟 系统、数字系统。模拟系统输入模拟信号，输出 也是模拟信号，例如晶体管放大电路就是一个模 拟系统。数字系统是对输入的数字信号进行处理， 输出数字信号的系统。例如，计算机数字图像处 理。 根据处理前后的信号是否满足比例、叠加性，系 统还可以分为线性系统、非线性系统。 根据处理前后的信号是否满足移位特性，系统可 以分为：时（移）不变、时（移）变系统。 根据处理后信号是否与历史处理信号相关，系统 可以分为因果系统和非因果系统。


①采用数字信号处理器结合嵌入式软件进行数 字信号的处理。 ②采用单片机的方法。
4、硬件方法
2017/9/15
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1.2 数字信号处理的内容与特点

1.2.1 数字信号处理的内容






数字信号处理涉及的内容非常广泛，数字信号处理主要内容包括： 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（短时付氏变换）〔Short Fourier Transform〕，小波变 换(Wavelet Analysis), 时-频能量分布（Wigner Distribution）。 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。

DSP 第一章概述

DSP 第一章概述

第一章 绪 论
§1-1 概述
一 、 数字信号处理概述
数字信号处理（ rocessing） 数字信号处理（Digital Signal Processing）
以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、 以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、 压缩、 压缩、识别等处理
数字信号处理器（ rocessor） 数字信号处理器（Digital Signal Processor） DSP芯片 DSP芯片
DSP技术 及其在电机控制中的应用
主要参考教材： 何苏勤等编著： 《TMS320C2000系列DSP原理及实用技术》 电子工业出版社
主要内容: 主要内容:
DSP型号：
TMS320C2000 系列中TMS320F2407
DSP概述 DSP概述 内部结构 程序控制与中断 存储器与I/O I/O空间 存储器与I/O空间 寻址方式与指令系统 汇编语言与程序设计 片内外设 DSP的应用 DSP的应用——感应电动机的矢量控制 感应电动机的矢量控制 的应用
雷达处理 雷达处理 声纳处理 声纳处理 图像处理 图像处理 导航 导航 导弹制导 导弹制导 高频调制解调器 高频调制解调器 保密通讯 保密通讯
（6）军事应用
（7）电信 （8）无线电
DSP芯片的主要应用领域 DSP芯片的主要应用领域
（1）信号处理 （2）图像处理 （3）仪器 （4）声音/语言 声音/ （5）控制 （6）军事应用
三． DSP芯片的发展与应用
自1979年Intel公司开发的2920诞生以来，数字信号处理 器(DSP)的发展历程概括地划分为4代: 第—代: 1979年Intel公司的2920, AMI公司的S28H; 1980年NEC公司的upd7720、 Bell研究所的DSP20， 1982年日立公司的61810、TI公司TMS32010等。 这一代产品的特点是采用了哈佛结构，设置了硬件乘法器。

第一章 数字信号处理(DSP)基础知识

第一章 数字信号处理(DSP)基础知识
生输出信号的能力，通常采用方框来表示，方框中列写的 就是系统的功能。
I(t)
50
电压放大器
O (t )
O（t）=50I(t)
大连理工大学出版社
1.3 系统
1.3.1 系统框架与分类
2 系统的分类 ❖ （1）静态系统与动态系统 ❖ （2）线性系统与非线性系统 ❖ （3）连续时间系统与离散时间系统 ❖ （4）时不变系统与时变系统
❖ 设信号用f(t)表示，如果自变量有t改为at， 则信号函数用f(at)表示。
大连理工大学出版社
1.2 信号的检测与处理
1.2.2 信号的处理
2 压缩与扩展
❖ 如果a>1,则将f(t)以原 点为基点，水平方向 上线性缩小a倍，可 得f(at)，压缩的图形 如图所示，图中取 a=2。
f(t)
f(2t)
否则就被称为非周期信号。
周期信号有三个明显特征：
(1)时间上无始无终；
(2)随时间变化有固定的周期；
(3)各个周期内的信号波形完全一致。
大连理工大学出版社
1.1 信号
1.1.2 信号的种类
4 周期信号和非周期信号 设周期信号的周期为T或N，连续周期信号f (t)与周期T之
间的关系为：
f(t)=f(t+kT)
随机信号是一种不能用数学表达式表述的信号，其特征是：任一 时刻，信号是随机的，事先不可预测，因此它只能用统计方法描述。 例如电视机中的干扰与噪音、电网电压的随机波动。
大连理工大学出版社
1.1 信号
1.1.2 信号的种类
3
实信号和虚信号
按照能否物理实现，信号被分成实信号和虚信号。
虚实信号是一种不能能用用物物理理手手段段实实现现的的信信号号。，无是论为是了确分定析的问，题还方是

《DSP原理及应用》电子教案全套课件

《DSP原理及应用》电子教案全套课件
第1章 绪论

1.1 数字信号处理概述 1.2 数字信号处理器概述
1.1 数字信号处理概述

1.1.1 数字信号处理系统的构成 1.1.2 数字信号处理的实现 1.1.3 数字信号处理的特点
返回首页
1.1.1 数字信号处理系统的构成
图1-1 典型的数字信号处理系统
返回本节
1.1.2 数字信号处理的实现
返回本节
图2-1 TMS320C54x DSP的内部硬件组成框图2
2.2 TMS320C54x的总线结构


TMS320C54x DSP采用先进的哈佛结构并具有八 组总线，其独立的程序总线和数据总线允许同时 读取指令和操作数，实现高度的并行操作。 采用各自分开的数据总线分别用于读数据和写数 据，允许CPU在同一个机器周期内进行两次读操 作数和一次写操作数。独立的程序总线和数据总 线允许CPU同时访问程序指令和数据。

返回首页
存储器 64 K字程序存储器、64 K字数据存储器以及64 K 字 I/O 空间。在 C548、C549、C5402、C5410 和 C5420中程序存储器可以扩展。
指令系统 单指令重复和块指令重复操作。 块存储器传送指令。 32位长操作数指令。 同时读入两个或3个操作数的指令。 并行存储和并行加载的算术指令。 条件存储指DSP芯片的主要特点
1．哈佛结构 2．多总线结构 3．指令系统的流水线操作 4．专用的硬件乘法器 5．特殊的DSP指令 6．快速的指令周期 7．硬件配置强
时钟 取指 译码 取操作数 执行 N N-1 N-2 N-3 N+1 N N-1 N-2 N+2 N+1 N N-1 N+3 N+2 N+1 N

数字信号处理_第一章_概述

数字信号处理_第一章_概述

第 26 页
1.序列
�离散时间信号又称作序列。 �离散时间信号的间隔为T，且均匀采样，可用x(nT） 表示在时刻nT的值。当T隐含时，可表示为x(n)。 �为了方便，通常用直接用x(n)表示序列{x(n)}。
x(0) x(-1) x(1) x(-2) x(2) -2 -1 0 1 2 n
：x ( n)
第 6 页
数字信号－镭射唱片
�数字信号是通过0和1的数字串所构成的数字流来 传输的，幅度变化是跳变的。 �离散＋量化
镭射唱片，又名雷射唱片、压缩盘，简称CD。是一种用以储 存数码资料的光学盘片，在1982年面世，是商业录音的标准 储存格式。 声音镭射唱片包括一条或以上的立体声轨（在CD母盘感光材 料上照出了很多凹凸的位置，这样凸表示1，凹表示0，按照 2进读法读出来之后解码即可读到数据了），以16比特PCM编 码技术，采样率为44.1 kHz。标准镭射唱片的直径为120 毫 米或80 毫米，120 毫米镭射唱片可储存约80分钟的声音。 80 毫米的镭射唱片，可储存约20分钟的声音资料。 镭射唱片技术被用作储存资料，称为CD-ROM。可录式光盘随 后面世，包括只可录写一次的CD-R及可重复录写的CDRW，，成为个人电脑业界最为广泛采用的储存媒体之一。镭 射唱片及其衍生格式取得极大的成功，2004年，全球声音镭 射唱片、CD-ROM、CD-R等的合计总销量达到300亿只。
�关系
RN ( n )
0
1
n N-1
N −1
RN ( n ) = u ( n) − u ( n − N ) = ∑ δ ( n − m)
m =0
第 32 页
实指数序列
�定义为：
x(n) = a u (n)
n

第1章 数字信号处理和DSP系统

第1章 数字信号处理和DSP系统
（4）抗环境影响能力较弱：便携系统往往要工作于自然环境当中 ，温度、湿度、振动、电磁干扰等都会给系统正常工作带来影响， 而为了克服这些影响，X86系统所需付出的代价将是十分巨大的。
TMS320C55x DSP原理及应用
10
第1章数字信号处理和DSP系统
2．利用通用微处理器完成实时数字信号处理
通用微处理器的种类多，包括51系列及其扩展系列，德 州仪器公司的MSP430系列，ARM公司的ARM7、ARM9、 ARM10系列，等等，利用通用微处理器进行信号处理的优 点如下。
TMS320C55x DSP原理及应用
9
第1章数字信号处理和DSP系统
X86进行实时信号处理的缺点
（1）数字信号处理能力不强：X86系列处理器没有为数字信号处理 提供专用乘法器等资源，寻址方式也没有为数字信号处理进行优化
，实时信号处理对中断的响应延迟时间要求十分严格，通用操作系 统并不能满足这一要求；
(1)可选范围广：通用微处理器种类多，使用者可从速度、 片内存储器容量、片内外设资源等各种角度进行选择，许多 处理器还为执行数字信号处理专门提供了乘法器等资源。 （2）硬件组成简单：只需要非易失存储器，A/D、D/A即可 组成最小系统，这类处理器一般都包括各种串行、并行接口 ，可以方便地与各种A/D、D/A转换器进行连接。 （3）系统功耗低，适应环境能力强。
（2）硬件组成较为复杂：即使是采用最小系统，X86数字信号处理 系统也要包括主板（包括CPU、总线控制、内存等）、非易失存储 器（硬盘或电子硬盘、SD卡或CF卡）和信号输入/输出部分（这部 分通常为AD扩展卡和DA扩展卡），如果再包括显示、键盘等设备 ，系统将更为复杂；
（3）系统体积、重量较大，功耗较高：即使采用紧凑的PC104结构 ，其尺寸也达到96mm×90mm，而采用各种降低功耗的措施，X86 主板的峰值功耗仍不小于5W，高功耗则对供电提出较高要求，则 需要便携系统提供容量较大的电池，进一步增大了系统的重量；

数字信号处理基础pptDSP第01章

数字信号处理基础pptDSP第01章

例1-10 h(n)= anu(n) 该系统是因果系统，当0< |a| < 1时系统稳定
§1.4 N阶线性常系数差分方程
无限脉冲响应系统（IIR, Infinite Impulse Response）
M
N
y(n) bm x(n m) ak y(n k)，ak、bm是常数
m0
k 1
ak有非零值
n的有效
有效
n的有效
区间范围 数据长度 区间范围
有效 数据长度
x(n) [0, M1]
M
h(n) [0, N1]
N
y(n) [0, MN2] MN1
[nxl, nxu]
[nhl, nhu]
[nxl nhl, nxu nhu]
nxunxl1
nhunhl1
nxu nhu nxlnhl1
x(n)={1, 2, 3}，0 n 2， M = 3 h(n)={1, 2, 2, 1}，0 n 3， N = 4 y(n)={1, 4, 9, 11, 8, 3}，0 n 5，M N 1 = ulse Response）
M
y(n) bm x(n m)
m0
差分方程的求解方法 ➢时域方法
例1-8 T[ x1(n)] nx1(n) x1(n 1) 3 T[ x2 (n)] nx2 (n) x2 (n 1) 3 T[ax1(n) bx2 (n)] n[ax1(n) bx2 (n)] ax1(n 1) bx2 (n 1) 3
≠ aT[ x1(n)] bT[ x2 (n)] n[ax1(n) bx2(n)] ax1(n 1) bx2(n 1) 3(a b)
T[ax1(n) bx2 (n)] aT[ x1(n)] bT[ x2(n)]

第1章 DSP绪论1

第1章 DSP绪论1
2011年 2011年4月1日 DSP原理及应用 DSP原理及应用 8
第1章 DSP绪论 DSP绪论
1.2.1 DSP芯片的发展概况 DSP芯片的发展概况
第三阶段，DSP的完善阶段（2000年以后）。 的完善阶段（ 年以后）。 第三阶段，DSP的完善阶段 2000年以后 这一时期各DSP制造商不仅使信号处理能力更加完善 制造商不仅使信号处理能力更加完善, 这一时期各DSP制造商不仅使信号处理能力更加完善,而 且使系统开发更加方便、程序编辑调试更加灵活、 且使系统开发更加方便、程序编辑调试更加灵活、功耗进一步 降低、成本不断下降。尤其是各种通用外设集成到片上, 降低、成本不断下降。尤其是各种通用外设集成到片上,大大地 提高了数字信号处理能力。这一时期的DSP运算速度可达到单 提高了数字信号处理能力。这一时期的DSP运算速度可达到单 指令周期10ns左右，可在Windows环境下直接用 语言编程, 指令周期10ns左右，可在Windows环境下直接用C语言编程,使 左右 环境下直接用C 用方便灵活， DSP芯片不仅在通信 芯片不仅在通信、 用方便灵活，使DSP芯片不仅在通信、计算机领域得到了广泛 的应用，而且逐渐渗透到人们日常消费领域。 的应用，而且逐渐渗透到人们日常消费领域。 目前,DSP芯片的发展非常迅速 芯片的发展非常迅速。 目前,DSP芯片的发展非常迅速。硬件方面主要是向多处理 器的并行处理结构、便于外部数据交换的串行总线传输、 器的并行处理结构、便于外部数据交换的串行总线传输、大容 量片上RAM和ROM、程序加密、增加I/O驱动能力、 量片上RAM和ROM、程序加密、增加I/O驱动能力、外围电路 驱动能力 内装化、低功耗等方面发展。 内装化、低功耗等方面发展。软件方面主要是综合开发平台的 完善， DSP的应用开发更加灵活方便 的应用开发更加灵活方便。 完善，使DSP的应用开发更加灵活方便。

工学数字信号处理和DSP系统PPT教案

工学数字信号处理和DSP系统PPT教案

2021/6/14
第13页/共45页
13
Home Theater
2021/6/14
第14页/共45页
14
DVD(Digital Video Disc)
2021/6/14
第15页/共45页
15
SET-TOP-BOX
2021/6/14
第16页/共45页
16
Watchman
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第17页/共45页
2021/6/14
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第1章数字信号处理和DSP系 统
1.4.3 存储器
DSP片内集成一定数量的存储器，并且可以通过外部总线进行存储器扩展。选 择DSP时，要根据具体应用对存储空间大小及对外部总线的要求来选择。
DSP的内部存储器通常包括Flash存储器、RAM存储器等。 Flash存储器通常用来存储程序及重要的数据，Flash是一种非易失存储器，当系 统掉电后还能够保留所存储的信息，缺点是读/写速度较慢，向Flash存储器写入数据 的过程比较烦琐。
哈佛结构
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流水线
流水线结构将指令的执行分解为取指、译 码、取操作数和执行等几个阶段 TMS320C54xx DSP 采用6级流水线 TMS320C6xxx DSP 采用8级流水线 TMS320C55xx DSP的流水线分为
指令流水线 执行流水线
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第26页/共45页
26
硬件乘法累加单元 零开销循环
指循环计数、条件转移等 循环机制由专门硬件控 制，而处理器不用花费任 何时间
特殊的寻址方式
DSP支持循环寻址和位 倒序寻址
高效的特殊指令

第一章 简述DSP

第一章 简述DSP

第1章认识DSP数字信号处理技术(Digital Signal Processing简称DSP)在日常生活中正发挥着越来越重要的作用，现代数学领域、网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等领域无一例外的都需要数字信号处理作为基础工具。

其技术已经广泛应用于多媒体信号处理、通信、工业控制、雷达、天气预报等领域，也正是有了数字信号处理器技术才使得诸多领域取得了革命性的变化，数字信号处理技术本身拥有两成含义:一方面指的完成数字信号处理工作的处理器器件，另一方面指专门针对数字信号处理而设计实现的特殊算法和结构。

数字信号处理器技术的学习在嵌入式领域也占了相当大的比重，但由于其放大而复杂的硬件结构和灵活多变的软件设计方法，数字信号处理的学习往往对于初学者来说是无从下手的，到底应该怎样去学习DSP呢？这本书正是为了解决这个问题而诞生的，作为开头序章，在本章当中先来了解一下DSP的一些基础知识，了解DSP的基本概念，现在就让为我们来认识一下到底什么是DSP！1.1 DSP基础知识数字信号处理器(DSP)由最初的作为玩具上面的一个控制芯片，经过二三十年的发展，已经成为了数字化信息时代的核心引擎，广发用于家电、航空航天、控制、生物工程以及军事等许许多多需要实时实现的领域当中。

在全球的半导体市场中，未来三年DSP将保持着最高的增长率。

据美国权威机构SIA 2006年6月的预测，从2006年~2008年，半导体平均年增长率为10%，而DSP的平均年增长率则近20%。

2007年DSP市场规模将首次超过100亿美元，创新的应用前景非常广阔。

事实上我们生活在一个模拟的世界，这个世界充满了颜色、影像、声音等和各种可以由线路或通过空气传输的信号。

数字技术提供这些真实世界现象与数字信号处理的接口。

数字服务者所提供的每一件事情都是以模拟数字转换A/D开始而以数字模拟转换D/A为结束，而其中所进行的就是各种各样复杂的数字运算处理。

数字信号处理_DSP_第一章_时域离散信号与系统.

数字信号处理_DSP_第一章_时域离散信号与系统.

是归一化数字角频率 (normalized digital angular frequency)
回到本节
n 例1.2：x(n) sin ，分析其周期性。 4 1
解: 该序列的频率ω = 1/4，周期2 8，这 是一个无理数，M 取任何整数，都不会使 2M 变成整数，因此这是一个非周期序列。
u(n)可以用单位脉冲序列表示为
u ( n)
m
( n m)
返回
n
回到本节
矩形序列
1 0≤ n≤ N 1 RN (n) 其他 0
下标N称为矩形序列的长度
返回
回到本节
实指数序列

x(n) a nu(n)
式中，a取实数，u(n)起着使x(n)在n<0时幅度值为零的作用。
返回
• 考虑连续时间信号
对应的离散时间信号
x(t ) A cos( 2 fot ) A cos(ot )
2 o x[n] A cos(o nT ) A cos( n ) T
A cos(o n )
其中
o 2 o / T oT



如果0<a<1，x(n)的值随着n加大会逐渐减小 如果a>1， x(n)的值则随着n的加大而加大。 一般把绝对值随着n的加大而减小的序列称为收敛序 列 而把绝对值随着n的加大而加大的序列称为发散序列。
返回
回到本节
正弦序列
x(n) A sin( n )
复指数序列
x(n) e jn
返回
1.3 时域离散系统

1.3.1 线性时不变时域离散系统 1.3.2 线性时不变系统输出和输入之间的关系 1.3.3 系统的因果性和稳定性

数字信号处理与DSP实现技术课后习题与参考答案

数字信号处理与DSP实现技术课后习题与参考答案

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。

数字信号处理主要存在3个方面缺点：①需要模拟接口等增加了系统复杂性；②由于取样定理的约束其应用的频率受到限制；③功耗大。

电子科大《数字信号处理(DSP)》第1章 数字信号处理概述

电子科大《数字信号处理(DSP)》第1章 数字信号处理概述

数字信号的表达
0.85: 0.81: 0.65: 0.49: 0.39: …
1101 1100 1010 0111 0110 …
1001 1111 0110 1101 0011
数字信号的特点
信号采用抽象数字序列表
0.85: 0.81: 0.65: 0.49: 0.39: … 1101 1100 1010 0111 0110 … 1001 1111 0110 1101 0011
达，与物理量没有直接关系， 与物理量没有直接关系， 在传输、保存和处理过程中， 在传输、保存和处理过程中， 信号精度不受环境因素影响， 信号精度不受环境因素影响， 抗干扰性强。 抗干扰性强。
数字信号的特点
信号采用数字序列表达后， 信号采用数字序列表达后，对模拟信号难以 进行的很多处理能够方便地实现，例如： 进行的很多处理能够方便地实现，例如： 大规模长时间的信号存储、 大规模长时间的信号存储、对信号的乘法调 制和各种编码调制、信号的时间顺序处理、 制和各种编码调制、信号的时间顺序处理、信 号的时间压缩/扩张、复杂标准信号的产生… 号的时间压缩/扩张、复杂标准信号的产生…
模拟信号的精度问题
线路上传输的模拟电压会随距离衰减， 线路上传输的模拟电压会随距离衰减，电 路系统内电容中存储的电压会随时间衰减， 路系统内电容中存储的电压会随时间衰减， 这些信号同样会受环境因素影响。 这些信号同样会受环境因素影响。
数字信号的表达
对模拟电压进行等间隔测量， 对模拟电压进行等间隔测量，将各测量值采 用有限精度的数值表达， 用有限精度的数值表达，体现为顺序排布的数 字序列； 字序列；
模拟信号的精度问题
例：模拟放大器与模拟加法器
电路中的电阻值可能由于工艺因素或环境 温度影响而与设计值产生误差！ 温度影响而= − AX R

DSP简介

DSP简介

DSP技术绪论：P1-P21.DSP与DSP技术。

2.CPU、MCU、DSP区别与联系。

3.DSP技术发展的两个领域。

4.DSP的理论基础。

P15.DSP的实现方法。

P2第一章数字信号处理和DSP系统P2-P6 1.1实时出资信号处理技术的发展。

数字信号处理器的应用领域。

1.2数字信号处理器的特点P21.2.2流水线1.2.3 硬件乘法累加单元1.2.4零开销循环1.2.5特殊的寻址方式1.2.6高效的特殊指令1.2.7丰富的片内外设DSP最重要的特点DSP芯片是高性能系统的核心P31.3德州仪器公司的DSP产品P3-P41.C2000系列简介2.C5000系列简介3.C6000系列简介1.4DSP芯片的选择P5-P61.4.1运算速度1.4.2算法格式和数据宽度1.4.3存储器1.4.4功耗P51.4.5开发工具1.5DSP应用系统设计流程P6第二章TMS320C55x的硬件结构P7-P16 2.1TMS320C55x DSP的基本结构2.1.1C55x的CPU体系结构P72.1.2指令缓冲单元2.1.3程序流程单元2.1.4地址流程单元P82.1.5数据计算单元2.1.6指令流水线P92.2TMS320VC55A的主要特性P102.2.1VC5509A的主要特性1.CPU部分2.存储器系统3.片上外设2.2.2VC5509A的引脚功能2.3TMS320C55x存储空间结构P11 2.3.1存储器映射P112.3.2程序空间2.3.2数据空间P122.3.4I/O空间P132.4中断系统P132.4.1中断系统概述1.中断分类2.中断处理一般过程2.4.2中断标志寄存器和中断屏蔽寄存器P142.4.3接收应答及处理中断2.4.5中断向量（地址）P15第三章DSP的数据运算基础P17-19第四章TMS320C55x的指令系统P21-P29 4.1寻址方式4.1.1绝对寻址模式4.1.2直接寻址模式P221.DP直接寻址2.SP直接寻址3.寄存器位寻址P234.PDP直接寻址3.1.3间接寻址模式P231.AR间接寻址模式2.双AR简介寻址模式P244.系数间接寻址模式P254.2TMS320C55x的指令系统4.2.1C55x指令的并行执行1.指令并行的特征2.指令并行的规则P264.2.2TMS320C55x DSP的汇编指令P26第四章C55x处理器的软件设计P31-P42 4.1C55x处理器程序基本结构4.1.1自我调度程序的基本结构4.1.2应用嵌入式操作系统P321.不可剥夺型内核2.可剥夺型内核4.2C语言程序开发及优化4.2.1c语言中的数据类型4.2.2对I/O空间进行寻址P334.2.3interrupt关键字4.2.4onchip关键字4.2.5C语言的优化4.3C语言与汇编语言的混合编程P344.3.1在C语言中直接嵌套汇编语句4.3.2C语言调用汇编模块的接口1.C/C++中的寄存器规则2.函数调用规则P353.被调用函数的响应4.C/C++与汇编语言的接口P364.4公共目标文件格式——COFF4.4.1COFF文件中的段P374.4通用目标文件格式P374.4.1C/C++和汇编语言中段的分配4.4.2寄存器模式设置P381.小存储器模式2.大存储器模式3.C/C++系统堆栈4.动态内存分配P395.结构的对齐4.4.3 链接命令文件4.5汇编源程序的编辑、汇编和链接过程P39 4.5.1编辑4.5.2汇编器1.汇编器的功能2.汇编器的调用3.列表文件P404.5.3连接器1.连接器的功能2.连接器的调用3.多个文件的链接P40-P414.6C55x处理器的数字信号处理库和图像、视频处理库P414.6.1C55x的数字信号处理库4.6.2C55x的图像、视频处理库P42第五章TMS32C55Xde 片内集成外设开发及测试P43-P735.1C55x片内外设与芯片支持库简介1.时钟与定时器2.外部设备链接接口3.信号采集4.通信接口5.其他外设5.2时钟发生器P445.2.1时钟模式寄存器5.2.2工作模式P451.旁路模式2.锁定模式5.2.3CLKOUT输出5.2.4使用方法1.省点2.DSP复位3.失锁5.2.5使用方法及实例5.2.6时钟发生器的调试5.3通用定时器P465.3.1结构框图5.3.2工作原理5.3.3使用方法P471.初始化定时器2.停止/启动定时器3.DSP复位5.3.4通用定时器的应用5.3.4通用定时器的调试P485.4外部存储器接口5.4.1功能与作用5.4.2外部寄存器接口硬件连接与配置P491.异步存储器接口2.同步突发静态存储器P513.同步突发动态存储器P525.4.3外部寄存器接口的软件设置P545.5主机接口（EHPI）P555.5.1EHPI接口的非复用连接方式5.5.2EHPI接口的复用连接方式P565.5.3EHPI口的寄存器5.6多通道缓冲串口McBSP P575.6.1概述5.6.2组成框图5.6.3采样率发生器1.采样率发生器的输出时钟和桢同步信号P582.同步5.6.4多通道选择1.接收多通道选择P592.发送多通道选择5.6.5异常处理1.接收数据溢出2.同步桢同步信号错误3.发送数据重写4.发送寄存器空P605.发送帧同步脉冲错误5.6.6MCBSP寄存器1.收发通道寄存器2.时钟和帧同步寄存器（1）串口控制寄存器（2）收发控制寄存器P61（3）采样率发生寄存器（4）引脚控制寄存器3.多通道选择寄存器P62（1）通道控制寄存器（2）收发通道使能寄存器5.6.7多通道缓冲串口的应用5.6.8MCBSP串口的测试P641.DSP内部链接测试2.外部设备连接测试5.7通道输入/输出端口GPIO P655.7.1GPIO概述5.7.2上电模式设定5.7.3驱动程序开发P665.7.4通用输入/输出GPIO的测试1.输入口测试2.输出口测试5.8DMA控制器5.8.1概述5.8.2通道和端口P675.8.3HPI的配置5.8.4DMA传输配置P681.数据传输单位2.数据打包3.端口4.数据源和目的地址5.8.5DMA控制器的寄存器1.DMA全局控制寄存器P692.DMA通道控制寄存器3.源和目的参数寄存器4.起始地址寄存器P50【我标错了实际应该是P70】5.单元索引寄存器和桢索引寄存器5.8.6使用方法及实例5.9I²C总线P515.9.1I²C总线简介1. I²C总线数据传输P522.仲裁3.时钟产生和同步P534. I²C模块的终端和DMA同步事件5. I²C模块的禁止与使能5.9.2I²C寄存器5.9.3 I²C模块的使用5.10通用串行总线（USB）P545.10.1通用串行总线简介5.11．2USB的DMA控制器P551.主机-DMA模式P56B模块的中断5.10.3USB模块的寄存器1.DMA内容寄存器P572.通用端点描述寄存器3.控制端点描述寄存器P584.中断寄存器P595.11.4USB模块的应用5.11模块转换器(ADC)P605.11.1模数转换器结构和时序5.11.2模数转换器的寄存器P615.11.3使用方法及实例P625.12实时时钟（RTC）5.12.1基本结构P635.12.2内部寄存器5.12.3应用P645.13看门狗定时器（Watchdog）P655.13.1工作方式5.13.2寄存器说明5.13.3应用P665.14一步串口（UART）P665.14.1基本结构1.异步串口发送部分P672.异步串口接收部分3.波特率产生器4.异步串口的中断申请与DMA事件的产生P685.FIFO工作模式6.供电和仿真P695.14.2异步串口寄存器1.接收缓冲寄存器（URRBR）P702.发送保持寄存器（URTHR）3.分频数锁存寄存器（URDLL和URDLM）4.中断使能寄存器（URIER）5.中断标志寄存器（URIIR）6.FIFO控制寄存器（URFCR）P717．线路控制寄存器（URLCR）8.循环模式控制寄存器（URMCR）P729.线路状态寄存器（URLSR）10.供电和仿真控制寄存器（URPECR）P735.14.3异步串口的应用P73第七章TMS320C55X硬件设计实例p75-P93 7.1DSP最小系统设计7.1.1C55x的电源设计7.1.2复位电路设计P767.1.3时钟电路设计P777.1.4JTAG接口电路设计7.1.5程序加载部分1.并行外部存储器（EMIF）加载P782.标准串口加载p793.串行外设接口（SPI）加载p804.EHPI口加载程序P817.2A/D与D/A设计P827.2.1串行多路A/D设计P837.2.2高速并行A/D设计P857.2.3并行D/A设计P867.3C55X在语音系统中的应用P877.4C55x在软件无线电中的应用P89第八章TMS320C55X软件设计实例P95-P1138.1卷积算法8.1.1卷积算法8.1.2卷积算法的MATLAB实现8.1.3卷积算法的DSP实现8.2有限冲击响应滤波器的特点和结构P97 8.2.1有限冲击响应滤波器的特点和结构8.2.2MATLAB设计8.2.3DSP实现P988.3无线冲击响应滤波器(IIR)的实现8.3.1无线冲击响应滤波器的结构8.3.2无线冲击响应滤波器的MATLAB设计P998.3.3DSP实现8.4快速傅里叶变换（FFT）P1018.4.1快速傅里叶变换（FFT）算法8.4.2DSP实现8.5语音信号编码解码（G.711）P1038.5.1语音信号编码解码原理1.G.711语音编码标准2.PCM编码3.A律压扩标准8.5.语音信号编码解码的DSP实现P104 8.6数字图像的锐化8.7Viterbi译码P106 CCS集成开发环境p115-P123 S集成开发环境简介1.1CCS安装及设置（1）CCS2.0系统的安装（2）系统配置（3）系统启动1.2CCS的窗口、菜单和工具条1）CCS的窗口2）CCS的菜单P1163）CCS的工具栏1.3CCS的工程管理1）典型工程文件记录的信息2）创建和管理工程1.4调试1.5通用扩展语音GEL p117S应用举例S仿真P1204.DSP/BIOS简介P123。

第一章 数字信号处理和DSP系统

第一章 数字信号处理和DSP系统

第一章 数字信号处理和DSP系统
5、20世纪70年代末80年代初世界上第一片单片可编 程DSP芯片的诞生，将DSP理论研究结果广泛应用到低 成本的实际系统中，推动了新的理论和应用领域的发 展。 可以毫不夸张地说，DSP芯片的诞生及发展对近20年 来通信、计算机、控制等领域的技术发展起到十分重 要的作用。
型TMS320C2XX，集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片
TMS320C8X。 第六代DSP芯片(目前速度最快)TMS320C62X/C67X等。
第一章 数字信号处理和DSP系统
TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列: TMS320C2000系列:包括TMS320C2X/C2XX; TMS320C5000系列:包括TMS320C5X/C54X/C55X TMS320C6000系列:包括TMS320C62X/C67X。 如今，TI公司的一系列DSP产品已经成为当今世界上最有 影响的DSP芯片。公司也成为世界上最大的DSP芯片供应商，
DSP原理及应用
教材：《TMS320C55x DSP原理及其应用》代少升 等编著 高等教育出版社 2010
参考信息
参考书
1、李真芳等著，《DSP程序开发：MATLAB调试 及直接目标代码生成》，西安电子科技大学出版社， 2003。
参考网站 1、 2、
速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。 字形式对信号进行采集、变换、滤波、估计、增强、压
缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
第一章 数字信号处理和DSP系统
DSP是以众多学科为理论基础，如微积分、概率统 计、随机过程、数值分析、网络理论、信号与系统、人 工智能、模式识别、神经网络等。数字信号处理是把许 多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己 成为一系列新兴学科的理论基础。

DSP第一章概述 总结

DSP第一章概述 总结

第一章概述数字信号处理（简称DSP）是一门涉及多门学科并广泛应用于很多科学和工程领域的新兴学科。

DSP两种涵义：Digital Signal Processing（数字信号处理（技术））和Digital Signal Processor（数字信号处理器）。

DSP可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing）,也可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor）。

前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。

数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。

如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。

它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。

数字信号处理的定义：数字信号处理是利用计算机和专用的处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。

可以认为凡是利用数字计算机的专用数字硬件，对数字信号进行的一切变换或按预定规则进行的一切加工处理都可称为数字信号处理。

数字信号处理包括两个方面的内容:1．算法的研究算法的研究是指如何以最小的运算量和存储器的使用量来完成指定的任务，如20世纪60年代出现的快速傅立叶变换（FFT），使数字信号处理技术发生了革命性的变化。

近几年来，数字信号处理的理论和方法得以了迅速的发展，并取得了很大的进步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。

2.数字信号处理的实现在通用计算机上用软件来实现在通用计算机中加入专用的加速处理机实现用单片机来实现用通用的可编程DSP芯片实现用专用的DSP芯片实现用基于通用DSP核的ASIC芯片实现数字信号的优点：（1）精度高模拟系统的精度由元器件决定，模拟元器件的精度很难达到10-3以上。

而数字系统的精度与A/D转换器的位数、计算机字长有关，17位字长精度就可达到10-5，所以在高精度系统中，有时只能采用数字系统（2）灵活性大在模拟系统中，当需要改变系统的应用时，不得不重新修改硬件设计或调整硬件参数。

dsp 数字信号处理课件 第1章 离散时间信号与系统

dsp 数字信号处理课件 第1章 离散时间信号与系统

|
dt



2019年11月22日星期
五
5
第1章 离散时间信号与系统
[2] mathematic models of system 系统的数学模型
1) . General I/O differential equation （输入输出微分方程）
n
m
bi y(i) (t) ai x(i) (t)
五
3
第1章 离散时间信号与系统
傅立叶变换存在的条件:

| x(t) | dt
2f T 1
f
(角频率-- the radian frequency )
IFT（The inverse Fourier transform of X(jΩ) 傅立叶逆变换
x(t) 1 X ( j)e jt d
i0
i 1
I. 差分方程的迭代解
II. 卷积和（线性卷积）
2019年11月22日星期
五
19
第1章 离散时间信号与系统
b . h(n) ——impulse response
(单位脉冲响应)
c. H(z) —— system function (or transfer function)
in the z-domain (z域系统函数或传递函数)
五
10
第1章 离散时间信号与系统
a. δ(n) ----the unit impulse sequence （单位 冲激序列或单位脉冲序列）
δ (n)
1
n －1 0 1 2 3
(a )
δ (t)
t 0 (b )
2019年11月22日星期
五

王世一 数字信号处理 理工大学

王世一 数字信号处理 理工大学

(4) 便于大规模集成化 数字部件由逻辑和记忆元件构成，具有高度的规范 性，易于实现大规模集成化。
(5) 时分复用 一套计算机处理多路信号，效率高。如交换机
五、数字信号处理的应用
1）滤波与变换 2）通讯：信号调制、数字公用交换、移动电话、数字电 话加密、IP电话、可视电话 3）语音、图像：识别、压缩、解压、合成
x1 (n) 0
y ( n)

n<0
x2 (n) 0
n
n<0
即2个信号均为因果信号 则
k
x (k ) x (n k ) x (k ) x (n k )
1 2 k 0 1 2
d)
若：2序列之一为单位序列
则
y ( n) x ( n) * ( n) ( k ) x ( n k ) x ( n)
x(n)代表第n个序列值， 在数值上等于信号的采样值 x(n)只在n为整数时才有意义
二、序列的运算



移位 翻褶 和 积 累加 差分 时间尺度变换 卷积和
1）移位
序列x(n)，当m>0时 x(n-m)：延时/右移m位 x(n+m)：超前/左移m位
2）翻褶
x(-n)是以n=0的纵轴为 对称轴将序列x(n) 加以翻褶
x(n) sin( n) sin[ ( n 8)] 4 4


因此，x(n)是周期为8的周期序列
x(n) Asin(0n )
讨论一般正弦序列的周期性
x(n N ) A sin[0 (n N ) ] A sin(0n 0 N ) 要使x(n N ) x(n)，即x(n)为周期为N的周期序列

数字信号处理DSP第一章1离散时间信号和系统

数字信号处理DSP第一章1离散时间信号和系统

2）移位： h(m ) h(nm )
3）相乘：
x (m )h (n m ) m
n

4）相加： x(m)h(nm)
m
2019/10/27
课件
12
举例说明卷积过程
2019/10/27
n-2, y(n)=0
课件
13
n=-1
n=0
n=1
y(-1)=8
与其他序列的关系 R N (n ) u (n ) u (n N )
N 1
R N ( n ) ( n m ) ( n ) ( n 1 ) ... [ n ( N 1 ) ] m 0
2019/10/27
课件
20
4）实指数序列 x(n)anu(n)
x ( m n ) 抽取
x(n) xa(t) tnT x(mn) xa(t) tmnT
x ( n ) 插值 m
2019/10/27
课件
11
8）卷积和
设两序列x(n)、 h(n)，则其卷积和定义为：

y(n)x(m )h(nm )x(n)h(n) m
1）翻褶： x ( n ) x ( m )h ( n ) h ( m ) h ( m )
Tk
N，k为互为素数的正整数
即 NTkT0
N个抽样间隔应等于k个连续正弦信号周期
例： x(n)sin(32n)
14
0

3 14

2
2 14 N T0 0 3 k T
当 1 4 T 3 T 0 时 ， x ( n ) 为 周 期 为 1 4 的 周 期 序 列
2019/10/27
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第一章 数字信号处理和DSP系统
(4) 硬件和软件的调试： 软件的调试：一般借助于DSP开发工具，如软件模拟 器、DSP开发系统或仿真器等。调试DSP算法时一般采 用实时结果与模拟结果相比较的方法，如果实时程序 和模拟程序的输入相同，则两者的输出应该一致。 硬件调试：一般采用硬件仿真器进行调试，如果没 有相应的硬件仿真器，且硬件系统不是十分复杂，也 可以借助于一般的工具进行调试。

耗有特殊的要求。目前，3.3V供电的低功耗高速DSP芯片已大量
使用。 其他因素：封装的形式、质量标准、供货情况、生命周期等。
第一章 数字信号处理和DSP系统
(3)设计实时DSP系统：包括硬件设计和软件设计两个 方面。 硬件设计：设计DSP芯片的外围电路及其他电路，如 转换、控制、存储、输出电路等。 软件设计：根据系统要求和所选的DSP芯片编写相应 的DSP程序。在实际应用系统中常常采用高级语言和汇 编语言的混合编程方法。采用这种方法，可缩短软件开 发的周期，提高程序的可读性和可移植性，又能满足系 统实时运算的要求。
Operations per Second)：每秒执行百万条指令和每秒百万条浮点操作。
如 TMS320LC549-80的处理能力为 80MIPS，即每秒可执行八千万
条指令；
第一章 数字信号处理和DSP系统
MOPS：每秒执行百万次操作。 BOPS：每秒执行十亿次操作。
DSP芯片的价格
DSP芯片的价格也是选择DSP芯片所需考虑的一个重要因素。
(3) 精度高、稳定性好：DSP系统以数字处理为基础，受环境温
度以及噪声的影响较小，可靠性高。
第一章 数字信号处理和DSP系统
(4)可重复性好：模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大，
而数字系统基本不受影响，因此数字系统便于测试、调试和大规
模生产； (5)集成方便：DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规 模集成。 缺点：
具有乘法器的商用DSP芯片。
第一章 数字信号处理和DSP系统
(4)美国德州仪器公司(Texas Instruments 简称TI)： 第一代DSP芯片(1982年成功推出)TMS320C10及其系列产品 TMS320C11、TMS320C10/C14/C15/C16/C17 . 第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28。 第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32； 第四代DSP芯片TMS320C40/C44; 第五代DSP芯片TMS320C5X/C54X，第二代DSP芯片的改进
第一章 数字信号处理和DSP系统
(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；为DSP的应 用打开了新的局面。 (5) 用专用的DSP芯片实现。特殊的应用，要求信号处 理速度极高，用通用DSP芯片很难实现，如FFT、数字 滤波、卷积、相关等算法的DSP芯片，这种芯片将相 应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现。
1.DSP在通信领域的应用
一个典型移动终端结构框图
2.DSP在图像处理方面的应用
第一章 数字信号处理和DSP系统
一、引言
1、数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是 一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域新兴学科。 20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞 2、数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数
型TMS320C2XX，集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片
TMS320C8X。 第六代DSP芯片(目前速度最快)TMS320C62X/C67X等。
第一章 数字信号处理和DSP系统
TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列: TMS320C2000系列:包括TMS320C2X/C2XX; TMS320C5000系列:包括TMS320C5X/C54X/C55X TMS320C6000系列:包括TMS320C62X/C67X。 如今，TI公司的一系列DSP产品已经成为当今世界上最有 影响的DSP芯片。公司也成为世界上最大的DSP芯片供应商，
MAC(Multiply-Accumulate Unit )时间：一次乘加运算的时间。大
部分DSP芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和加法操作。 FFT执行时间：运行一个N点FFT程序所需的时间。FFT是典型的 DSP算法运算，因此FFT运算时间常作为衡量 DSP芯片运算能力的 一个指标。
MIPS/MFLOPS( Million Instructions Per Second/Million Floating-point
第一章 数字信号处理和DSP系统
5、20世纪70年代末80年代初世界上第一片单片可编 程DSP芯片的诞生，将DSP理论研究结果广泛应用到低 成本的实际系统中，推动了新的理论和应用领域的发 展。 可以毫不夸张地说，DSP芯片的诞生及发展对近20年 来通信、计算机、控制等领域的技术发展起到十分重 要的作用。
第一章 数字信号处理和DSP系统
2、DSP系统的特点 DSP系统以数字信号处理为基础，具有数字处理的全部优点：
(1)接口简单、方便：数字信号的电气特性简单，不同DSP系统
互联时，在硬件接口上容易实现； (2)编程方便：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；容易实现复杂的算法和复杂的 信号处理功能；
第一章 数字信号处理和DSP系统
(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； (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。
采用价格昂贵的DSP芯片，即使性能再高，其应用范围受到限制，
尤其是民用产品。因此根据实际系统的应用情况，需确定一个价
格适中的DSP芯片。
第一章 数字信号处理和DSP系统
DSP芯片的硬件资源 不同的DSP芯片提供的硬件资源是不相同的，如片内RAM、
ROM的数量，外部可扩展的程序和数据空间，总线接口，I/O
第一章 数字信号处理和DSP系统
4、DSP系统的设计流程(DSP系统设计的一般过程)
DSP应用(确定设计目标) 定义系统性能指标 选择DSP芯片 硬件设计 硬件调试 软件编程 软件调试
系统集成
系统测试和调试
第一章 数字信号处理和DSP系统
（1）算法模拟：根据应用系统的目标确定系统的性 能指标。根据系统要求进行算法仿真和高级语言模拟 实现。确定最佳处理方法。如用MATLAB等数学开发 工具对DSP算法进行优化设计和仿真测试， （2）选择DSP芯片：根据算法要求，如运算速度、运 算精度、存储器大小、系统成本、体积、功耗等选择 合适的DSP芯片。
第一章 数字信号处理和DSP系统
(5) 系统集成和系统测试阶段：调试完成后，实时系 统固化在DSP系统中，将软件脱离开发系统而直接在 应用系统上运行。 DSP系统的开发，特别是软件开发是一个需要反 复进行的过程，虽然通过算法模拟基本上可以知道实 时系统的性能，但实际上模拟环境不可能做到与实时 系统环境完全一致，将模拟算法移植到实时系统时必 须考虑算法是否能够实时运行的问题。如果算法运算 量太大不能在硬件上实时运行，则必须重新修改或简 化算法。
速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。 字形式对信号进行采集、变换、滤波、估计、增强、压
缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
第一章 数字信号处理和DSP系统
DSP是以众多学科为理论基础，如微积分、概率统 计、随机过程、数值分析、网络理论、信号与系统、人 工智能、模式识别、神经网络等。数字信号处理是把许 多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己 成为一系列新兴学科的理论基础。
3、数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实 现和应用等几个方面发展起来的。
推动 DSP理论的发展 促进 DSP的实现 桥梁 DSP应用的发展
第一章 数字信号处理和DSP系统
4、数字信号处理的实现方法 (1) 通用的计算机上用软件(如 C语言)实现速度较慢。 可用于DSP算法的模拟； (2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现； 专用性强，应用受限； (3) 用通用的单片机(如: MCS-51、96系列等)实现。只 适用实现简单的DSP算法，用于一些不太复杂的数 字信号处理，如数字控制等；
课程的主要讲述内容
本课程的主要内容： 1、数字信号处理和DSP系统 2、 DSP芯片结构和CPU外围电路 3、存储结构和寻址方式 4、程序流程控制 5、TMS320C55X DSP的汇编指令 6、 DSP集成开发环境 7、 TMS320C55X DSP应用实例 8、 OMAP5912双核处理器
DSP的典型应用实例
(1) 简单的信号处理任务，采用DSP使成本增加;
(2) DSP系统中的高速时钟可能带来高频干扰和电磁泄漏等问题； (3) DSP系统的功耗较大。
第一章 数字信号处理和DSP系统
3、可编程DSP芯片 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；
第一章 数字信号处理和DSP系统
DSP 芯片的开发工具 快捷、方便的开发工具和完善的软件支持是开发大型、复杂 DSP系统的必备条件。TI公司的CCS集成开发环境、实时软件技 术等， C语言支持(开发的时间大大缩短)。 DSP芯片的功耗 在某些DSP应用场合，功耗也是一个需要特别注意的问题。 如便携式的DSP设备、手持设备、野外应用的DSP设备等都对功