DSP原理与应用课程设计1
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DSP控制器原理与应用技术课程设计设计主题本次课程设计的主题为DSP控制器的原理与应用技术。
通过实现一个基于DSP 控制器的简单控制系统,加深学生对DSP控制器原理和应用技术的理解。
设计的系统包含了采集模块、DSP控制器、执行模块和外部设备,通过这些模块实现对外部设备的控制和监测。
设计目的和意义DSP控制器作为一种高性能、高速度的控制器,应用广泛。
因此,掌握其原理和应用技术对于学生未来的工作具有一定的帮助。
本次课程设计旨在通过实践,使学生深入掌握DSP控制器的原理和应用技术,提升其实践能力和创新能力。
设计任务任务一:了解DSP控制器的基本原理学生需要了解DSP控制器的基本原理和结构,了解其与普通微控制器的区别和优势,掌握其应用的范围和特点。
同时,需要学习DSP控制器的编程语言和编程环境。
任务二:设计采集模块和执行模块采集模块用于采集外部设备的输入,执行模块用于控制外部设备的输出。
学生需要根据设计的要求,选择合适的采集和执行模块,并进行接口设计,完成采集和执行模块的调试。
任务三:编写程序实现控制系统学生需要使用DSP控制器的编程语言,完成控制系统程序的编写。
程序需要实现对采集模块的数据获取,对执行模块的控制和对外部设备的监测。
同时需要进行程序的测试和调试。
设计内容与步骤步骤一:研究DSP控制器的基本原理与应用技术首先,学生需要研究DSP控制器的基本原理与应用技术,了解其与普通微控制器的区别和优势,掌握其应用的范围和特点。
同时,需要学习DSP控制器的编程语言和编程环境。
步骤二:设计采集模块和执行模块根据设计的要求,选择合适的采集和执行模块,并进行接口设计。
需要注意接口的兼容性和稳定性,确保采集和执行模块的正常运行。
完成接口的调试后,将采集和执行模块连接至DSP控制器。
步骤三:编写控制系统程序使用DSP控制器的编程语言,完成控制系统程序的编写。
程序需要实现对采集模块的数据获取,对执行模块的控制和对外部设备的监测。
DSP芯片原理与应用教学设计一、教学设计背景随着现代通信技术的不断更新,数字信号处理(DSP)技术的应用越来越广泛。
DSP芯片的应用在通信、图像处理、音频处理等领域有着广泛的应用。
因此,掌握DSP芯片的原理和应用成为了专业人员的必备技能。
本文将针对DSP芯片原理和应用展开教学设计。
二、教学目标1.了解DSP芯片的原理和功能;2.理解DSP芯片的应用场景;3.熟悉DSP芯片的开发流程和工具;4.能够应用DSP芯片完成基础的数字信号处理。
三、教学内容1. DSP芯片概述•DSP芯片的定义和历史发展•DSP芯片的应用领域和市场前景•DSP芯片和通用微处理器的区别2. DSP芯片原理和功能•DSP芯片的内部结构和构成要素•DSP芯片的运算方式和算法•DSP芯片的数据通路和数据格式3. DSP芯片的应用场景•DSP芯片在通信领域的应用•DSP芯片在音频处理领域的应用•DSP芯片在图像处理领域的应用4. DSP芯片开发流程和工具•DSP芯片开发所需的环境和软件工具•DSP芯片编程语言和开发平台•DSP芯片程序的调试和测试5. DSP芯片数字信号处理实验•DSP芯片实验的基础知识和实验原理•使用DSP芯片处理数字信号的实验•DSP芯片数字信号处理应用实验四、教学方法本教学设计采用理论与实践相结合的方式进行教学。
在理论教学中,采用讲解、讨论、案例分析等方式,让学生了解DSP芯片的基础知识和原理。
在实践教学中,采用小组合作的方式,让学生使用DSP芯片进行数字信号处理实验,提高学生的实际操作能力。
五、教学评价教学评价采用综合评价的方式,包括考试成绩、实验报告和课堂表现等方面。
其中,实验报告占评分比例较高,以评价学生的实际操作能力与DSP芯片应用能力。
六、教学资源•《数字信号处理》等相关教材•TI、ADI等厂商提供的DSP芯片和开发板•编程软件和实验指导书七、教学结果通过本教学设计,学生能够掌握DSP芯片的基础原理和应用,理解DSP芯片在通信、音频和图像处理等领域的应用,能够使用DSP芯片完成数字信号的处理。
DSP原理与应用课程设计
1. 课程设计的目的
本次课程设计旨在巩固学生对于DSP原理的理解,同时让学生能够将所学的知
识应用到实际问题中。
通过对信号处理算法的实现,帮助学生加深对DSP原理的理解,在动手实现中强化对DSP原理的应用。
同时,学生能够在实现中掌握代码编写与调试的技巧。
2. 课程设计内容
本次课程设计主要涉及以下内容:
2.1 信号处理基础
为了完成信号处理算法的实现,学生需要掌握信号处理的基本方法,包括数字
信号与模拟信号的区别、滤波器的设计与应用等。
2.2 数字滤波器
学生需要掌握数字滤波器的基本原理,包括滤波器的类型、滤波器的设计方法、不同类型滤波器的应用等,并且需要掌握使用DSP芯片实现数字滤波器的方法。
2.3 基于DSP芯片的信号处理应用
学生需要掌握DSP芯片的基本工作原理与使用方法,并且要能够实现算法在DSP芯片上的快速、高效运行,如多普勒雷达信号处理、语音信号处理等。
1。
DSP原理与应用教程课程设计一、课程简介数字信号处理(DSP)是一种以数字信号为输入,以数字信号为输出的信号处理方法,广泛应用于通信、音频、视频、图像等领域。
本课程旨在介绍DSP的基本原理和应用,着重围绕DSP的算法和系统设计展开。
通过本课程的学习,可以了解到DSP的基本知识和常用的处理方法,并能够掌握DSP系统的设计和实现方法。
同时,本课程还将通过简单的实例演示,让学员亲手实践并感受到DSP的强大效果。
二、课程内容1. DSP基础知识•DSP概述与基础概念•DSP的发展史及应用领域•数字信号与模拟信号的比较•数字信号的采样定理•数字信号的编码及误差分析2. DSP算法及应用•数字信号的运算•数字滤波器及其设计方法•快速傅里叶变换(FFT)及其应用•频率域处理及其应用•數字信號的时域处理及其应用3. DSP系统设计与实现•DSP系统设计及其硬件体系结构•DSP软件架构与开发环境•DSP编程语言及程序设计•DSP系统测试方法与验证4. DSP应用案例分析•数字音频信号处理系统•数字图像处理示例•DSP在通信系统中的应用三、教学方法本课程采用理论讲解与实践演练相结合的教学模式。
每一章的理论部分会由教师深入浅出地解说,让学员能够理解具体内容并掌握基本原理。
同时,每一章的理论部分都会有相应的实践部分,让学员能够通过实际操作感受到DSP的魅力。
教学环节主要包括以下几个方面:1.教师讲授:介绍DSP的基础知识、算法及应用、系统设计与实现等部分的理论知识。
2.实验指导:教师讲解实验内容及操作方法,并指导学员进行实验操作。
3.学生实践:学员自行进行实验,从中掌握DSP的基本操作和实现方法。
4.经验分享:教师与学员分享自己在实际工作中应用DSP的经验和技巧。
四、课程教材本课程的主要教材为《数字信号处理基础》,由Richard G. Lyons 著,人民邮电出版社出版。
此外,本课程还会在课程实践环节中配备相应的实验教材、参考书籍和资料。
dsp原理及应用课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理器(DSP)的基本原理和应用技术,培养学生运用DSP技术解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解DSP的基本概念、发展历程和分类;(2)掌握DSP的基本结构、工作原理和性能指标;(3)熟悉DSP编程语言和开发工具;(4)了解DSP在不同领域的应用实例。
2.技能目标:(1)能够使用DSP开发工具进行程序设计和仿真;(2)具备阅读和分析DSP相关英文资料的能力;(3)具备使用DSP解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对DSP技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、创新的精神;(3)培养学生团队协作和交流分享的良好习惯。
二、教学内容本课程的教学内容分为五个部分:1.DSP基本原理:介绍DSP的概念、发展历程、分类和性能指标。
2.DSP基本结构:讲解DSP的内部结构、工作原理和指令系统。
3.DSP编程与开发:学习DSP编程语言、开发工具和使用方法。
4.DSP应用案例:分析DSP在通信、图像处理、音频处理等领域的应用实例。
5.实践环节:进行DSP实验,巩固所学知识和技能。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解DSP基本原理、结构和编程方法;2.案例分析法:分析DSP在不同领域的应用实例;3.实验法:进行DSP实验,锻炼学生的动手能力;4.讨论法:学生分组讨论,培养团队协作和交流分享的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:选用国内外优秀教材,如《数字信号处理器原理与应用》;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,如《DSP算法与应用》;3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,辅助学生理解抽象概念;4.实验设备:配备DSP开发板和仿真器,供学生进行实验和实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和团队协作等情况,占总评的30%。
DSP原理与应用技术教学设计1. 前言数字信号处理(DSP)是指对数字信号进行变换、分析和编码等处理的技术。
它广泛应用于音信号处理、图像处理、视频处理等领域。
本文将从DSP原理出发,探讨DSP应用技术教学设计。
2. DSP原理2.1 常见信号变换DSP信号处理中,常见的信号变换包括傅立叶变换(FFT)、离散余弦变换(DCT)和小波变换(Wavelet Transform)等。
其中,傅立叶变换将一个时域信号转换为频域信号,可以表示信号的频率特征;离散余弦变换可以用于图像和音频处理,小波变换则可以处理非平稳信号。
2.2 DSP数字滤波数字滤波是DSP中的一个重要应用。
数字滤波过程包括信号采集、离散化、数字算法处理和数字信号输出等步骤。
DSP数字滤波可以用于滤除噪声、滤波信号、改善音质和增强语音等。
2.3 DSP在音频处理中的应用在音频处理中,DSP技术可以用于混响效果的实现、均衡器的调整、动态范围控制、混音等。
同时,可以通过视频中的DSP技术进行视频的亮度、色彩和图像清晰度调整。
3. DSP应用技术教学设计3.1 课程目标通过学习本课程,学生应具备掌握DSP的基本原理、DSP数字滤波技术的基本知识、DSP在音频处理中的应用技术等方面的能力。
3.2 教学内容本课程以DSP原理为基础,介绍了DSP数字滤波、DSP在音频处理中的应用技术等方面的内容。
具体包括以下章节:•DSP原理概述•DSP数字滤波基础•DSP数字滤波器设计•DSP音频处理中的应用技术3.3 教学方法本课程采用课堂讲解、示范演示、案例分析和实践操作等多种教学方法,使学生能够掌握基本理论知识,掌握相关技术和方法,并能够进行实际操作和应用。
3.4 教学评估本课程的教学评估主要包括平时评分和期末考试。
其中,平时评分主要考核学生的出勤情况、学习笔记和实验报告等;期末考试主要考核学生对课程内容的掌握程度。
4. 总结DSP技术在现代通信、音频处理、图像处理和视频处理等领域中得到了广泛的应用。
DSP技术及应用课程设计一、概述数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)是指利用数字技术对信号进行处理和处理过程中出现问题的解决方法的总称。
DSP技术的应用极为广泛,广泛应用于通信、声音、图像、控制等领域。
本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握DSP技术及其在实际应用中的相关知识点。
二、课程设计内容1. DSP基础本课程首先将介绍DSP技术的基本理论知识,包括信号采样、离散化、量化、傅里叶变换、数字滤波等基础概念,让学生了解DSP技术的工作原理及其在不同的领域应用。
2. 数字信号滤波数字信号滤波是DSP技术中的一个重要应用方向,在课程设计中将针对数字信号滤波进行深入讲解。
学生将学会如何使用滤波器将原始的数字信号进行去噪、降噪、抗干扰等信号处理,从而得到更好的信号处理效果。
3. DSP芯片与系统设计DSP芯片是数字信号处理的核心,本课程还将介绍DSP芯片的原理和设计方法,以及如何与其它硬件模块配合实现数字信号处理系统的设计。
学生将掌握如何设计数字信号处理系统以及实现系统的优化。
4. DSP技术在音频处理中的应用音频处理是DSP技术的典型应用之一,在本课程设计中将重点讲解DSP技术在音频处理中的应用。
学生将掌握如何利用DSP技术对音频信号进行采样处理,以及如何对不同类型的音频信号进行分析、编码和解码等处理。
5. DSP技术在图像处理中的应用DSP技术也广泛应用于图像处理领域,在本课程设计中也将介绍DSP技术在图像处理中的应用。
学生将学会如何使用DSP技术对图像信号进行处理和分析,例如图像压缩、去噪、增强等,让其在实际应用中能够获得更好的效果。
三、实践环节实践环节是课程设计中非常重要的一环,通过实验让学生深入理解DSP技术与实践应用的关系。
在本课程设计中,将设置多个实验内容,包括数字信号滤波实验、DSP芯片程实验等,让学生在实验中掌握DSP技术的原理和应用方法。
DSP原理及应用课程设计---- TMS320LF2407A最小系统的设计1.设计任务设计的最小系统主要包括TMS320LF2407A、RAM、电源芯片等。
要求从原理图设计开始,独立完成PCB的绘制,并编写验证程序(例如,用XF脚输出一个方波)。
2总体方案基于DSP的系统设计过程中,最小系统的设计是整个系统设计的第一步,系统设计总是从最小系统开始,逐步向系统应用范围扩展,最终以DSP为核心的大系统的设计。
因此最小系统设计DSP设计的关键。
DSP最小系统的设计包括DSP 电源和地线的设计,JTAG仿真口的设计、复位和时钟电路的设计、上拉和下拉引脚的设计等。
3硬件的设计3.1芯片介绍3.1.1 TMS320LF2407A1.该模块上的资源有32千字FLASH2.2千字SARAM,544字DARAM,外扩64千字的程序ROM,64千字的数据RAM 3.两个事件管理器EVA和EVB4.可扩展外部存储器总共192K字空间:64K程序存储器,64K字数据存储器空间,64K字I/O寻址空间5.看门狗定时模块6.19位A/D转换器7.控制局域网络CAN模块8.串行通信接口SCI模块9.16位串行外设SPI接口模块10.基于锁相环的时钟发生器11.高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚GPIO12.5个外部中断13.电源管理包括3种低功耗模式,能独立地将外设器件转入低功耗工作模式3.1.2 RAM1.64K,16位静态RAM2.高速转换时间:8、10、12、15ns3.CMOS低功耗管理4.TTL可共存界面5.3.3V供电6.完全静态管理:无时钟或刷新要求7.三种输出状态8.高位、低位数据控制3.1.3 TPS7333QTPS7333Q是一款电压转换芯片,它的输出电压为3。
3V,其特点如下:1.TPS7333Q克服了常规LDO稳压器的弊端,它具有非常低的静态电流,即使对于变化较大的负载,静态电流可以保持稳定2.具有关断特性3.具有输入和输出电容的选择3.2 原理图的设计DSP最小系统的设计包括DSP电源设计,JTAG仿真口的设计、复位和时钟电路的设计、上拉和下拉引脚的设计等3.2.1 电源电路设计电源电路的选择是系统设计的一个重要的部分,设计好坏对系统的影响最大。
DSP芯片的原理与开发应用课程设计一、绪论在现代工业和科技领域,数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)已经成为了一项极其重要的技术。
DSP在不同领域有着广泛的应用,如图像处理、音频处理、通信等。
而作为数字信号处理的核心组件,DSP芯片也是极其重要的。
因此,学习DSP芯片的原理和开发应用,对于电子信息专业的学生来说,也是极其必要的。
因此,在本次DSP芯片的原理与开发应用课程设计中,我们将深入研究DSP芯片原理和开发应用,掌握DSP芯片常用开发工具,实现具体应用程序的编程与调试。
二、课程内容1. DSP芯片基础•DSP芯片的概念和分类•DSP芯片的主要特点和应用领域•DSP芯片的系统级结构和功能分析2. DSP芯片基本原理•数字信号处理的基本概念和方法•数字信号在DSP芯片中的表示和处理•数字信号在DSP芯片中的滤波和采样3. DSP芯片开发环境的部署•DSP芯片开发常用的开发工具和软件•DSP芯片开发环境的部署和配置•DSP芯片开发环境的调试和测试4. DSP芯片应用开发实践在本环节中,我们将选择一些经典的DSP应用进行开发实践,涉及领域包括音频、通信、图像等。
主要包括以下内容:•基于DSP芯片的音频处理•基于DSP芯片的数字通信模拟•基于DSP芯片的图像处理三、课程实验为了更好地巩固DSP芯片在工程实践中的应用,我们设计了如下三个实验:1. DSP芯片的简单应用实验通过实验,学生将深入了解DSP芯片的基本特点和使用方法,同时将熟悉常见的数字信号处理方法。
在此实验中,我们将使用TI的C6000 DSP芯片进行实验。
2. 基于DSP芯片的音频处理实验通过实验,学生将进一步掌握DSP芯片的音频处理方法,熟悉运用DSP工具进行音频信号处理。
在此实验中,我们将完成以下音频处理任务:•音频信号的滤波处理•音频信号的FFT分析•音频信号的降噪处理3. 基于DSP芯片的数字通信模拟实验通过实验,学生将熟悉数字通信模拟的基本原理,掌握DSP芯片在通信领域的应用方法,并进行常见的数字信号处理任务。
苏州市职业大学课程设计说明书名称DSP原理与应用课程设计2011年12月19日至2011年12月25日共1周院系电子信息工程系班级姓名系主任教研室主任指导教师范海健目录第一章绪论 (3)1.1、数字信号处理概述 (3)1.2、DSP芯片的特点 (4)1.2.1、哈佛结构 (4)1.2.2、多总线结构 (5)1.2.3、流水线结构 (6)1.2.4、多处理单元 (6)1.2.5、特殊的DSP指令 (7)1.2.6、指令周期短 (7)1.2.7、运算精度高 (7)1.2.8、硬件配置强 (7)1.3、TMS320C5X的主要特性 (8)1.4、用DSP实现正余弦函数的基本方法 (9)第二章 CCS集成开发环境 (10)2.1、使用CCS开发应用程序的一般步骤 (10)2.2、如何建立工程文件 (11)2.2.1、工程文件的建立、打开和关闭 (12)2.2.2、在工程文件中添加货删除文件 (12)2.2.3、编辑源文件 (13)2.2.4、工程的构建 (13)2.3、如何调试程序 (13)2.3.1、加载可执行文件 (13)2.3.2、断点设置 (13)2.3.3、查看编辑内存 (14)第三章用CCS环境编程,调试实现正弦函数信号 (14)3.1、产生正弦波的方法 (14)3.2、编写汇编源程序sin.asm和复位向量文件sin_v.asm (15)3.3、编写链接命令文件sin.cmd (19)3.4、具体操作步骤 (19)第四章设计心得 (23)参考文献 (24)附录 (24)附录1 正弦波源程序清单sin.asm (24)附录2正弦波程序链接命令文件sin.cmd (32)附录3 复位向量文件sin_v.asm (33)第一章绪论1.1、数字信号处理概述数字信号处理器(DSP)自从20世纪70年代末问世以来,以其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点,发展十分迅速,并在通信、雷达、声纳、语音合成和识别、图像处理、影视、高速控制、仪器仪表、医疗设备、家用电器等众多领域获得了广泛的应用。
随着计算机技术和超大规模集成电路工艺的不断发展,DSP芯片的性能价格比将不断提高,开发环境将更加完善。
可以说,DSP芯片将渗透到各个领域,应用将更加广泛。
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。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,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。
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。
数字信号处理器(DSP)作为一种可编程专用芯片,是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具,在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。
但对于算法设计人员来讲,利用汇编语言或C 语言进行DSP 功能开发,具有周期长、效率低的缺点,不利于算法验证和产品的快速开发。
图1是数字信号处理系统的简化框图图11.2、DSP芯片的特点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。
它是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具,其主机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芯片一般具有如下主要特点:1.2.1、哈佛结构DSP芯片是一种微处理器。
早期的微处理器内部大都是采用冯.诺依曼(Von Neumann)结构(如图2),其片内程序空间和数据空间是合在一起的,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行的。
当高速运算时,不但不能同时取指令和取操作数,而且还会造成传输通道上的瓶颈现象。
而DSP芯片片内采用的是程序空间和数据空间分开的哈佛(Havard)结构(如图3),允许同时取指令(来自程序存储器)和取操作数(来自数据存储器)。
而且,还允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据,即改进的哈佛结构。
图2图31.2.2、多总线结构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,并由辅助寄存器自动增减地址进行寻址,使CPU在一个机器周期内可多次对程序空间和数据空间进行访问,大大地提高了DSP的运行速度。
如:TMS320C54x系列内部有P、C、D、E等4组总线,每组总线中都有地址总线和数据总线,这样在一个机器周期内可以完成如下操作:(1)从程序存储器中取一条指令;(2)从数据存储器中读两个操作数;(3)向数据存储器写一个操作数。
1.2.3、流水线结构DSP执行一条之灵,需要通过取指、译码、取操作数和执行等几个阶段。
在DSP 芯片中,采用流水线结构,在程序运行过程中这几个阶段是重叠的,如图4所示。
这样,在执行本条指令的同时,还一次完成了后面三条指令的取操作数、译码和取指,大大增强了DSP的处理能力。
利用这种流水线结构,加上执行重复操作,就能保证在单指令周期内完成数字信号处理中用得最多的乘法 - 累加运算。
如:图41.2.4、多处理单元DSP内部一般包括有多个处理单元,如算术逻辑运算单元(ALU)、辅助寄存器运算单元(ARAU)、累加器(ACC)以及硬件乘法器(MUL)等。
他们可以在一个指令周期内同时进行运算。
DSP芯片在进行连续的乘加运算时,每一次乘加运算都是单周期的。
这种多处理单元结构,特别适用于FIT和IIR滤波器。
此外,许多DSP芯片的多处理单元结构还可以将一些特殊的算法,如FFT的位码倒置寻址和取模运算等,在芯片内部用硬件实现以提高运行速度。
1.2.5、特殊的DSP指令为了满足数字信号处理的需要,在DSP的指令系统中,设计了一些完成特殊功能的指令。
如:TMS320C54x中的FIRS和LMS指令,专门用于完成系数对称的FIR滤波器和LMS算法。
1.2.6、指令周期短早期的DSP指令周期约200ns,采用4umNMOS制造工艺,其运算速度为5MIPS (每秒执行500万条指令)。
随着集成电路工艺的发展,DSP广泛采用亚微米CMOS 制造工艺,其运算速度越来越快,以TMS320C54X为例,其运行速度可大100MIPS 以上。
1.2.7、运算精度高早期的DSP的字长为8位,后来逐步提高到16位、24位、32位。
为防止运算过程中溢出,有的累加器达到40位。
此外,一批浮点DSP,例如TMS320C3X、TMS320C4X等,提供了更大的动态范围。
1.2.8、硬件配置强新一代的DSP芯片具有较强的接口功能,除了具有串行口、定时器、主机接口(HPI)、DMA控制器、软件可编程等待状态发生器等片内外设外,还配有中断处理器、PLL、片内存储器、测试接口等单元电路,可以方便地构成一个嵌入式自封闭控制的处理系统。
1.3、TMS320C5X的主要特性TMS320C54X是为实现低功耗、高性能而专门设计的定点DSP芯片,其主要应用是无线通信系统等。
该芯片的内部结构与TMS320C5X不同,因而指令系统与TMS320C5X和TMS320C2X等是互不兼容的。
TMS320C54X的主要特点包括:(1) 运算速度快。
指令周期为25/20/15/12.5/10ns,运算能力为40/50/66/80/100 MIPS;(2) 优化的CPU结构。
内部有1个40位的算术逻辑单元,2个40位的累加器,2个40位加法器,1个17×17的乘法器和1个40位的桶形移位器。
有4条内部总线和2个地址产生器。
此外,内部还集成了维特比加速器,用于提高维特比编译码的速度。
先进的DSP结构可高效地实现无线通信系统中的各种功能,如用TMS320C54X实现全速率的GSM 需12.7 MIPS,实现半速率GSM 需26.2 MIPS,而实现全速率GSM 语音编码器仅需2.3 MIPS,实现IS-54/136 VSELP语音编码仅需12.8 MIPS;(3) 低功耗方式。
TMS320C54X可以在3.3V或2.7V电压下工作,三个低功耗方式(IDLE1、IDLE2和IDLE3)可以节省DSP的功耗,TMS320C54X特别适合于无线移动设备。
用TMS320C54X实现IS54/136 VSELP语音编码仅需31.1mW,实现GSM 语音编码器仅需5.6mW;(4) 智能外设。
除了标准的串行口和时分复用(TDM)串行口外,TMS320C54X 还提供了自动缓冲串行口BSP(auto-Buffered Serial Port)和与外部处理器通信的HPI(Host Port Interface)接口。
BSP可提供2K字数据缓冲的读写能力,从而降低处理器的额外开销,指令周期为20ns时,BSP的最大数据吞吐量为50M bit/s,即使在IDLE方式下,BSP也可以全速工作。
HPI可以与外部标准的微处理器直接接口。
1.4、用DSP实现正余弦函数的基本方法在通信、仪器和控制等领域的信号处理系统中,可能会用到正弦发生器。
一般,产生正弦波的方法有两种:(1)查表法。
此中方法用于对精度要求不是很高的场合。
如果要求精度高,表就很大,相应的存储器容量也要增大。
(2)台劳级数展开法。
这是一种更为有效的方法。
与查表法相比,需要的存储单元很少,而且精度很高。
一个角度θ的正弦和余弦函数,都可以展开成台劳级数,取其前5项进行近似:Sinθ=x-x3/3!+x5/5!-x7/7!+x9/9!=x(1-x2/2*3(1-x2/4*5(1-x2/6*7(1-x2 /8*9))) Cosθ=1-x2 /2!+x 4/4!-x 6/6!+x8 /8!=1-x2 /2!(1-x2 /3*4(1-x2 /5*6(1-x 2/7*8)))上式中的X为θ的弧度值。
也可以有递推公式求正弦和余弦值:Sin nθ=2cosθ*sin(n-1)θ-sin(n-2)θCos nθ=2cosθ*cos(n-1)θ-cos(n-2)θ利用递推公式计算正弦和余弦值需已知Cosθ和正、余弦的前两个值。
用这种方法,求少数点还可以,如产生连续正弦、余弦波,则积累误差太大,不可取。
第二章 CCS集成开发环境2.1、使用CCS开发应用程序的一般步骤利用CCS集成开发环境,用户可以在一个开发环境下完成工程定义、程序编辑、编译链接、调试和数据分析等工作环节.使用CCS开发应用程序的一般步骤为:(1)打开或创建一个工程文件.工程文件中包括源程序(C或汇编)、目标文件、库文件、连接命令文件和包含文件.(2)编辑各类文件.如头文件(.h文件),命令文件(.cmd文件)和源程序(.c,.asm文件)等.可以使用一般的编辑软件或CCS集成编辑环境进行各类文件编辑.(3)对工程进行编译.如果有语法错误,将在构建(Build)窗口中显示出来.用户可以根据显示的信息定位错误位置,更改错误.(4)排除程序的语法错误后,用户可以对计算结果/输出数据进行分析,评估算法性能.CCS提供了探针、图形显示、性能测试等工具来分析数据、评估性能.图5为一个典型的CCS集成环境窗口示例.整个窗口由主菜单、工具条、工程窗口、编辑窗口、图形显示窗口、内存单元显示窗口和寄存器显示窗口等构成. 2.2、如何建立工程文件与Visual Basic、Visual C以及Delphi等集成开发工具类似,CCS是采用工程(Project)来集中管理应用程序文档的。