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DigitalSignalProcessing(1Introduction)-讲义About The CourseDigital Signal Processing SCUT Lecture 1 IntroductionIntroduction on DSP A/D D/A Conversion BibliographyTextbook: A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, J.R. Buck, Discrete-time Signal Processing, Second Edition. Prentice Hall, 1999. Tsinghua University Press, 20XX年. References: S. K.Mitra, Digital Signal Processing: A Computer-based Approach, Second Edition. Mcgraw-hill, 20XX年. Tsinghua University Press, 20XX年. 程佩青编,《数字信号处理教程》(第二版),清华大学出版社, 20XX年SCUTSCUTDigital Signal Processing, 20XX年, Y.ZengYan Zeng South China University of Technology 20XX年SCUT第1页Digital Signal Processing, 20XX年, Y.Zeng第2页About The Course Instructor: Yan Zeng,C Phone: 8711 4480 (H), 189 **** ****C Office: Building#18 (412)C E-Mail: yzeng@, zengyan.gz@C E-Mail for submitting reports: scutoptics@ Grading PolicyCExercises and Reports: 20%CFinal exam: 80% Exercises and Reports: There are proper exercises, homeworks or reports every week, which must be delivered on every Wednesday.Digital Signal Processing, 20XX年, Y.Zeng第3页About The CourseSCUT眼界决定境界，视野决定胸怀，行动决定命运！广泛阅读，善于思考，勤于实践！仰望星空，脚踏实地！SCUTI will give you many careful and trenchant discussion on DSP theories, methods and a wild view to modern science and technoloty. Wish you have a great journey in the course!SCUTSCUTDigital Signal Processing, 20XX年, Y.Zeng第4页Chapter 1 Introduction Background Aim Motivation What is DSP Characteristics of DSP Basic Framework Main Application and Some Examples Sampling and Quantization( A/D D/A Conversion)1.1 BackgroundSCUT建安24年(公元219年)腊月，曹操与华佗。
第一讲 数字信号处理器概论清华大学电子工程系教授 应启珩数字信号处理学科与数字信号处理器数 字信号处理（DSP）自1965年由Cooley和Tukey提出DFT（离散傅里叶变换）的高效快速算法（Fourier Transform，简称FFT）以来，已有近40年的历史。
随着计算机和信息技术的发展，数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统。
数字信号处理作为 一门独立学科是围绕着三个方面迅速发展的：理论、现实和应用。
作为数字信号理论，一般是指利用经典理论（如数字、信号与系统分析等）作为基础而形成的独特 的信号处理理论，以及各种快速算法和各类滤波技术等基础理论。
由此在各个应用领域如语音与图象处理、信息的压缩与编码、信号的调制与调解、信道的辨识与均 衡、各种智能控制与移动通讯等都延伸出各自的理论与技术，到目前可以说凡是用计算机来处理各类信号的场合都引用了数字信号处理的基本理论、概念和技术。
数字化技术有今天的飞速发展，是依仗于强大的软、硬件环境支撑。
作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务，这就要通过通 用或专用的数字信号处理器来完成。
因此，数字信号处理器是用来完成数字信号处理任务的一个软、硬件环境和硬件平台。
DSP算法及芯片分类DSP运算的基本类型是乘法和累加(MAC)运算，对于卷积、相关、滤波和FFT基本上都是这一类运算。
这样的运算可以用通用机来完成，但受到其成本和结构的限制不可能有很高的实时处理能力。
DSP运算的特点是寻址操作。
数据寻址范围大，结构复杂但很有规律。
例如FFT 运算，它的蝶形运算相关节点从相邻两点直至跨越N/2间隔的地址范围，每次 变更都很有规律，级间按一定规律排列，虽然要运算log2N遍，但每级的地址都可以预测，也就是寻址操作很有规律而且可以预测。
这就不同于一般的通用机， 在通用机中对数据库的操作，具有很大的随机性，这种随机寻址方式不是信号处理器的强项。
可以看出无论是专用的DSP芯片或通用DSP芯片在结构考虑上都能适应DSP运算的这些特点。
第四讲 DSP 最小硬件系统的设计4.1引言一个 DSP 硬件系统可以分为最小硬件系统设计和外围接口设计两个部分。
本讲主要介绍 DSP 最小硬件系统的设计，包括复位、时钟、 电源及存储器接口等. 5402最小系统原理图 5402最小系统5402最小系统 电源图 继续返回返回返回4.2DSP 系统的基本硬件设计4.2.1 复位电路电压公式：电源刚加上电时， TMS320 DSP 芯片处于复位状态，/RS 低使芯片复位 为使芯片初始化正确，一般应保证/RS 为低至少持续 3 个 CLKOUT 周期 但是，在上电后，系统的晶体振荡器一般需要儿百毫秒的稳定期，一般为 100~200ms 。
选择 R = 100K , C = 47μ，可得 t1= 167ms 。
●此种复位特点： 提问：输入方式比较，阻容颠倒可以不？ 存在不足：有时不能可靠复位 简单如何设计复位电路4.2.1 复位电路上电触发掉电保护触发4.2.2 时钟电路4.2.2 时钟电路TMS320VC5402内部具有一个可编程锁相环（PLL)，它可以配置为两种模式：( 1 ) PLL 模式。
输入时钟乘以一个1~31之间的常数； ( 2 ) DIV 模式。
输入时钟除以 2 或 4 。
软件可编程 PLL 受一个存储器映射（地址为 58h ）的时钟模式寄存器 CLKMD 控制，CLKMD 用于定义 PLL 时钟模块的配置。
复位后 CLKMD的值根据 DSP芯片三根输入引脚CLKMD1~CLKMD3 确定，从而确定 DSP 的工作时钟。
4.2.2 时钟电路由于 DSP 的程序需要从外部低速 EPROM 、EEPROM 中调入，可以采用较低工作频率的 DSP 复位时钟模式，待程序全部调入到内部快速 RAM 后，再用软件重新配置CLKMD 的值，使芯片工作在较高的频率上。
例如: 设外部晶体频率是 10MHz ，设置CLKMD1~CLKMD3 = 111，则复位后DSP的工作频率是10MH/2 = 5MHz。
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 实训讲义目录：第一章电子系统设计总论第一节电子系统设计方法第二节电子系统的调试、组装与总结第三节电子系统的电磁兼容第二章DTMF信号发生和接受器系统设计第一节什么是DTMF信号第二节DTMF信号发生器的要求第三节DTMF信号检测方法第三章DTMF信号发生/检测器的设计第一节基于DSP的DTMF信号发生器硬件设计第二节基于DSP的DTMF 信号检测器硬件设计第三节DTMF信号发生器软件设计第四节DTMF 信号检测器软件设计附录一 protel 简介附录二 CCS2.0简介第一章电子系统设计总论从一般系统到电子系统以系统的观点分析电子系统，那么一个电子系统应该有输入，输出，以及输入输出之间的映射关系，如果，输入和输出之间的映射关系，那么输入输出之间有：对于一个物理可实现的系统来说首先确定的是系统输入输出之间的映射关系对于一个系统来说往往工作在某种环境或者是某些环境下因此往往要求系统能在这种环境下可靠工作也就是环境在一定范围变化的情况下系统输入输出之间的关系还要能保持。
因此在设计一个系统的时候应该考虑两个至少是两个特性：一系统输入和输出之间的关系这个关系可以说就是系统要完成的功能或者说是任务二当系统的工作环境在一定范围变化的时候，系统仍然能够完成设计时的输入和输出之间关系的能力这种能力就叫做可靠性电子系统的设计时应考虑的基本问题在电子系统设计阶段应考虑以下两个问题：一、功能设计二、可靠性设计电子系统的功能是一个电子系统的主要特性，在设计的时候是设计人员主要考虑问题。
设计一个电子系统是为了能在一定的环境和一定的时间段内完成一定的任务，因此设计者在设计电子系统的时候不但要考虑电子系统功能，还要考虑设计的电子系统能不能在规定的环境和时间段上完成设计的功能，也就是要考虑设计的电子系统在一定的环境变化范围内和期望的时间长度上能不能可靠的完成设计时的功能因此电子系统的可靠性是电子系统在规定的时间和环境条件下完成设计的功能的能力，度量可靠性能力的指标就是可靠性度量电子系统功能设计方法电子系统设计方法一般有：A 自下向上设计方法，B 自顶向下设计方法电子系统传统的设计方法是自下向上设计方法这种方法是采用中小规模集成电路和分立元件对电路板设计，采用这种方法对一个复杂电子系统进行设计的时候往往是先设计好底层的电路然后搭积木一般用设计好的底层电路搭建复杂的电子系统。
