1.2 DSP系统的特点
DSP芯片的原理与开发技术课后题部分答案
DSP课后习题答案总结第一章：概述1.2 简述DSP应用系统的典型结构和特点答：DSP系统的典型结构和工作过程：①对输入信号进行带限滤波和抽样；②进行A/D变换，将信号变换成数字比特流；③根据系统要求，DSP芯片对输入信号按照特定算法进行处理；④D/A转换，将处理后的数字样值转换为模拟信号；⑤平滑滤波，得到连续的模拟信号波形。
DSP系统的特点：接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等。
1.3 简述DSP应用系统的一般设计过程。
答：1.定义系统性能指标2.采用高级语言进行性能模拟3.设计实时DSP应用系统4.借助开发工具进行软硬件调试5.系统集成与独立系统运行1.8 设计DSP应用系统时，如何选择合适的DSP芯片。
答：根据实际应用系统的需要选择，以达到系统的最优化设计。
一般来说，需要考虑：DSP芯片的运算速度：DSP芯片的运算速度衡量指标：①指令周期；②MAC时间；③FFT执行时间；④MIPS；⑤MOPS；⑥MFLOPS；⑦BOPSDSP芯片的价格：DSP芯片的硬件资源DSP芯片的运算精度：一般字长为16bits，浮点芯片一般为32bitsDSP芯片的开发工具DSP芯片的功耗其他因素：例如，DSP芯片的封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等。
1.11 中英文全称对照：DSP:Digital Signal ProcessingTI:Texa InstrumentsMAC:Multillier and AccumulatorMIPS:Million Istructions Per SecondMOPS: Million Operations Per SecondMFLOPS: Million Floating-point Operations Per SecondBOPS:Billion Operations Per secondDIP:Dual In-line PackagePGA:Pin Grid ArryPLCC:Plastic Leaded Chip CarrierPQFP:Plastic Quad Flat PackPWM:Pulse Width Modulation第二章：DSP芯片的基本结构和特性2.2 ALU和累加器的区别。
DSP硬件系统概述
• 而DSP并行执行上述4个步骤,所以指令周期等于 机器周期.也就是说,上述4步DSP以流水线方式 运行,提高了CPU执行速度.
• 流水线有一个建立的过程,只有在完整的流水线 时,才会发挥DSP最高效率,所以在程序中应尽量 避免破坏流水线.
DSP芯片的厂家
目前世界上生产DSP芯片的公司主要 有TI德州仪器公司,AD美国模拟器件公司 ,Technologics朗讯技术公司和Motorola摩 托罗拉公司四大公司,而TI公司则是世界上 最大的DSP芯片供应商.TMS320系列产品 就是该公司的DSP产品.
德州仪器公司的DSP产品
• DSP器件的应用对象可以分为三类 – 工业控制领域 – 低成本嵌入式应用系统 – 需要用复杂算法对大量数据进行处理 的应用
多总线结构
• 数据、地址和控制总线是微处理器访问各种部 件的基础,我们称之为3总线.
• MCU无论片内还是片外均为三总线结构,而DSP 片内为多总线结构多条数据、地址和控制总线 片外为三总线结构,有的DSP甚至片外也有多条 总线.
多总线结构：片内多条数据、地址和控制总线.
外部地址 总线
外部数 据总线
数字信号处理器的流水线
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
数字信号处理器的其他特点
• 硬件乘法累加单元
• 存储器
– Flash存储器、RAM存储器
• 功耗 – 低工作电压 、休眠或空闲模式 、可编程时钟分 频器 、外围控制
DSP的特点及应用
DSP的特点与应用通信（081）班李亭0811002200DSP与单片机，ARM等嵌入式处理器的区别。
DSP事实上也是一种嵌入式处理器，它完全可以完成单片机的功能，唯一重要的区别在于几乎所有的DSP 都支持单时钟周期的“乘—加”运算。
几乎所有的DSP处理器的指令都会有一条MAC指令，这条指令可以把两个操作数从RAM中取出相乘，然后加到一个累加器中，所以这些操作都在一个时钟周期内完成，拥有这样一条指令的处理器就具备了DSP功能。
DSP中大量使用了内积，或称“点积”运算。
无论是是FIR滤波，FFT，信号相关，数字混频，下变频。
目前DSP技术已经、正在、并且还将在其中扮演一个不可或缺的角色。
DSP的核心是算法与实现。
DSP算法的共同特征：大部分处理时间花在执行包含在相对小循环内的少量指令上。
因此，大部分DSP处理器具有零消耗循环控制的专门硬件。
零消耗循环是指处理器不用花时间测试循环计数器的值就能执行一组指令的循环，硬件完成循环跳转和循环计数器的衰减。
有些DSP通过一条指令的超高速缓存实现高速的单指令循环。
DSP经常包含有专门的地址产生器，它能产生信号处理算法需要的特殊寻址，如循环寻址和位翻转寻址。
循环寻址对应于流水FIR滤波算法，位翻转寻址对应于FFT算法。
DSP指令集设计了一些特殊的DSP指令用于专门的数字信号处理操作，这些指令充分利用了DSP的结构特点，提高了指令执行的并行度，从而大大加快了完成这些操作的速度。
DSP与GPP的区别：传统的GPP使用冯．诺曼存储结构，在这种结构中，有一个存储空间通过两条总线（一条地址总线和一条数据总线）连接到处理器内核，这种结构不能满足MAC必须在一个指令周期中对存储器进行四次访门的要求。
DSP一般使用哈佛结构，在哈佛结构中，有两个存储空间：程序存储空间和数据存储空间。
处理器内核通过两套总线与这些存储空间相连，允许对存储器同时进行两访问，这种安排使处理器的带宽加倍。
DSP开发宝典
4.2运行时环境
4.1 TMS320C6000 系列C/C++语言实
现
4.3运行时支持函 数
4.4
TMS320C6000 系列C/C++代码
优化
4.5 C/C++语 言和汇编的混 合编程
4.1 TMS320C6000系列C/C++语言实现
4.1.1 TMS320C6000系列C语言特点 4.1.2 TMS320C6000系列C++语言特点 4.1.3 TMS320C6000系列C/C++语言关键字 4.1.4 pragma伪指令 4.1.5初始化静态变量和全局变量
6.5指定段的运行地址
6.5.1指定加载地址和运行地址 6.5.2未初始化段 6.5.3使用.label伪指令引用加载地址
7.1应用软件开发流 程及工具
7.2集成开发环境 （CCS）
7.3开发应用程序
7.4开发DSP/BIOS程 序
7.2集成开发环境（CCS）
7.2.1 CCS概述 7.2.2 CCS开发环境的安装和配置 7.2.3文本编辑器 7.2.4调试工具 7.2.5自动化（项目管理） 7.2.6 DSP/BIOS插件
3.3使用C/C++编译 器
3.4优化代码
3.5使用汇编优 化器
3.2 C/C++编译器概述
3.2.1 ISO标准 3.2.2输出文件 3.2.3编译器接口 3.2.4编译器操作 3.2.5编译器工具
3.3使用C/C++编译器
3.3.1编译器 3.3.2调用C/C++编译器 3.3.3设置选项改变编译器的行为 3.3.4常用选项 3.3.5指定文件名 3.3.6设置目录 3.3.7设置默认的编译选项
DSP各种知识点总结
1 DSP芯片的特点：（1）.哈佛结构（程序空间和数据空间分开）（2）.多总线结构.（3）流水线结构（取指、译码、译码、寻址、读数、执行）（4）多处理单元. （5）特殊的DSP指令（6）.指令周期短. （7）运算精度高.（8）硬件配置强.（9）DSP最重要的特点：特殊的内部结构、强大的信息处理能力及较高的运行速度。
2 三类TMS320：（1）TMS320C2000适用于控制领域（2）TMS320C5000应用于通信领域（3）TMS320C6000应用于图像处理3 DSP总线结构：C54x片内有8条16位主总线：4条程序/数据总线和4条对应的地址总线。
1条程序总线（PB)：传送自程序储存器的指令代码和立即操作数。
3条数据总线（CB、DB、EB）：CB和EB传送从数据存储器读出的操作数；EB传送写到存储器中的数据。
4条地址总线（PAB、CAB、DAB、EAB）传送相应指令所需要的代码4存储器的分类：64k字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间（执行4次存储器操作、1次取指、2次读操作数和一次写操作数。
5存储器空间分配片内存储器的形式有DARAM、SARAM、ROM 。
RAM安排到数据存储空间、ROM构成程序存储空间。
（1）程序空间：MP/MC=1 40000H~FFFFH 片外MP/MC=0 4000H~EDDDH 片外FF00H~FFFFH 片内OVL Y=1 0000H~007FH 保留0080H~007FH 片内OVL Y=0 0000H~3FFFH片外（2）数据空间：DROM=1 F000H~F3FFH 只读空间FF00H~FFFH保留DROM=0 F000H~FEFFH 片外6数据寻址方式（1）立即寻址（2）绝对寻址<两位>(3)累加器寻址（4）直接寻址@<包换数据存储器地址的低7位>优点：每条指令只需一个字（5）间接寻址*按照存放某个辅助寄存器中的16位地址寻址的AR0~AR7（7）储存器映像寄存器寻址（8）堆栈寻址7寻址缩写语Smem：16位单寻址操作数Xmem Ymem 16位双dmad pmad PA16位立即数（0-65535）scr源累加器dst目的累加器lk 16位长立即数8状态寄存器ST0 15~13ARP辅助寄存器指针12TC测试标志位11C进位位10累积起A 的一出标志位OV A 9OVB 8~0DP数据存储器页指针9状态寄存器ST1 CPL：直接寻址编辑方式INTM =0开放全部可屏蔽中断=1关闭C16 双16位算数运算方式10定点DSP 浮点DSP：定点DSP能直接进行浮点运算，一次完成是用硬件完成的，而浮点需要程序辅助。
DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍
第一章 DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
在通常的实时信号处理中，它具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点，这都是模拟系统所不及的。
1.1 DSP系统构成数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备，在模拟信号变换成数字信号以后，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10～50倍。
一个典型的DSP系统，输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。
DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的乘累加操作（MAC）。
最后，经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。
必须指出的是，上面给出的DSP系统模型是一个典型模型，但并不是所有的DSP系统都必须具有模型中的所有部件。
1.2 DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点：（1）接口和编程方便。
DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多；另外，DSP系统中的可编程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。
（2）稳定性和可重复性好。
DSP系统以数字处理为基础，受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小，可靠性高；数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。
（3）精度高。
16位数字系统可以达到10-5的精度。
（4）特殊应用。
有些应用只有数字系统才能实现，例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。
DSP2812深入讲解
DSP 的发展历史大致可以分成四个阶段：萌芽阶段、成长阶段、成熟阶段、突破阶段。 萌芽阶段：1982 年以前 在这段时期里为解决 Von Neumann 结构在进行数字信号处理时总线和存储器之间的瓶颈效应，许多公司投入 大量人力和物力开展了很多探索性的工作，研制出了一些 DSP 的雏形，如 AMI 的 S2811、INTEL 的 2920、 AT＆T 的 DSP-1 和 NEC 的 uPD7720。但这些产品的运算速度都太慢，而且开发工具严重不足，无法进行大 规模的开发工作，还不能称作真正意义上的 DSP。第一片 DSP 是 1982 年 TI 公司出品的 TMS320C10，它是 —个 16 位的定点 DSP，采用了哈佛(Harvard)结构，有一个乘加器和一个累加器。TMS320C10 完成—次乘加 操作需要 390ns，即在一秒钟的时间内可以完成 250 万次左右的乘加运算。或许正是因为生产出了第一个 DSP， TI 公司在此后的三十几年中一直是 DSP 界的领军人物。 成长阶段：1982-1987 年 这段时间内各公司相继研制出了自己的 DDSP 并不断地改进。如 1985 年，TI 推出了 TMS320C20，它具备单 指令循环的硬件支持，寻址空间达到 64K 字，有专门的地址寄存器，一次乘加运算只需耗时 200ns。1987 年， MOTOROLA 公司推山了 DSP56001，采用 24 位的数据和指令，有专门的地址寄存器，可以循环寻址，累加 器有保护位，一坎乘加运算只需耗时 75ns。此外，在这段时期中还有一些代表产品，如 AT＆T 的 DSPl6A、 AD 的 ADSP-2100，TI 的 TMS320C50。 成熟阶段：1987-1997 年 在这个阶段里各公司不断借鉴相互的优点，并完善自身的设计，推出了特点分明的产品，如 TI 的 TMS320C54 系列、AD 的 ADSP2100 系列、Lucent(前身为 AT＆T)的 DSPl600 系列和 MOTOROLA 的 DSP56000 系列。 它们在供电上都支持 3.3v，片上的存储器也较大，都有 JTAG 模块支持用户在线调试。另外，TI 等公司还专门 提供 DSP 的内核，为一些专用集成电路(ASIC)的开发提供了空间。此外，在成熟阶段还首次出现了多处理核 的 DSP，如 TI 的 TMS320C80 和 MOTOROLA 的 MC68356 等，虽然它们的推出在商业上并不算成功，但却 指明了一个有潜力的发展方向。 突破阶段：1997 年直至现在 这段时间里 DSP 的发展非常迅速，各公司相继建立了自己从定点到浮点，从低端到高端，从通用到专用完整 的产品系列，并且在 DSP 设计上有了大的飞跃，推出了一些性能突出的产品。很多公司相继采用先进技术研 制了计算性能很高的 DSP，如 AD 的 SHARC 系列、TI 的 TMS320C6000 系列、MOTOROLA 和 Agere(前身 为 Lucent 微电子)的 StarPro 等，每秒钟可以完成 1G 条以上的指令，计算速度惊人。TI 公司还研制出功耗最 小的 DSP TMS320C55 系列，为便携式设备提供了一个明智的选择。 回顾 DSP 发展的二十几年，也正是电子、信息和微电于技术快速发展的二十年，正是后者为 DSP 提供了必要 的技术支持和应用的广阔空间，使得 DSP 及其相关的技术日益受到人们的重视。
手把手教你DSP解读
13.6.1ADC校正的原理 13.6.2ADC校正的措施 13.6.3手把手教你写ADC校正的软件算法
第14章串行通信接口SCI
14.1SCI模块的概述 14.2SCI模块的工作原理 14.3SCI多处理器通信模式 14.4SCI模块的寄存器 14.5手把手教你写SCI发送
和接收程序
14.1.1SCI模块的特点 14.1.2SCI模块信号总结
被广泛应用于通信（手机）、家电（变 频空调）、航空航天、工业测量、控制、 生物医学工程以及军事等许许多多需要 实时实现的领域。
1.1.1 什么是DSP？
DSP=Digital Signal Processing处理技术 DSP=Digital Signal Processor处理器
1.1.2 DSP的特点
特别适合于数字信号处理运算 单片机，ARM，FPGA 哈佛结构，程序空间和数据空间分开，CPU可以同时访问指令和
数据； 在一个指令周期内可以完成一次乘法和一次加法运算； 片内具有快速RAM，通常可以通过独立的数据总线在程序空间和
数据空间同时访问； 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； 具有快速的中断处理和硬件I/O支持； 可以并行执行多个操作； 支持流水线操作，使得取址、译码和执行等操作可以重叠执行。
第16章增强型控制器局域网通信接口eCAN
16.1CAN总线的概述 16.2CAN2.0B协议 16.3X281xeCAN模块的概述 16.4X281xeCAN模块的寄存器 16.5X281xeCAN模块的配置 16.6eCAN模块的中断 16.7手把手教你实现CAN通信
16.1.1什么是CAN 16.1.2CAN是怎样发展起来的 16.1.3CAN是怎样工作的 16.1.4CAN有哪些特点 16.1.5什么是标准格式CAN和扩展格 式CAN
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章DSP概述
1.2 DSP系统的特点
一、教学目标
1、掌握DSP系统的特点。
2、DSP系统的应用领域
3、DSP产品的现状
二、教学重点难点
重点：了解DSP系统的特点。
难点：掌握DSP系统的特点。
三、教学内容
1、DSP系统的主要特点
（1）普遍采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构，允许取指令和执行指令进行全部重叠进行；可直接在程序和数据空间之间进行信息传送，减少访问冲突，从而获得高速运算能力。
（2）大多采用流水技术，即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等步骤，从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间。
DSP通常有三级以上的流水线。
（3）在每个时钟周期执行多个操作。
针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘法累加运算的特点，DSP大都配有独立的乘法器和加法器，使得在同一周期内可以完成相乘、累加两个运算。
有的DSP可以同时进行乘、加、减运算，大大加快了FFT的蝶形运算速度。
（4）片内有多种总线可以同时进行取指令和多个数据存取操作，并
且有辅助寄存器用于寻址，它们可以在当前访问前/后自动修改内容以指向下一个要访问的地址（自动变址），并且支持循环寻址和位反序寻址。
（5）具有软、硬件等待功能，能与各种存储器接口。
（6）许多DSP芯片带有DMA通道控制器，以及串行通信口等，配合片内多总线结构，数据块传送速度大大提高。
（7）具有功能强大的DSP指令，如乘法指令（MPY）、倍乘累加指令（MAC）等。
2、DSP系统的应用领域
（1）通用数字信号处理：数字滤波、卷积、相关、FFT、自适应滤波、波形发生等。
（2）通信领域：高速调制解调器、编/译码器、传真、程控交换机、卫星通信、IP电话等。
（3）语音处理：语音识别、合成、矢量编码、语音信箱等。
（4）自动控制：磁盘、光盘、发动机控制等。
（5）仪器仪表：测量数据谱分析、自动监测及分析、暂态分析等。
（6）图形/图像处理：三维图像变换、模式识别、图像增强等。
（7）医学电子：CT扫描、超声波、核磁共振等。
（8）军事与尖端科技：雷达和声纳信号处理、雷达成像、导弹制导等。
（9）计算机与工作站：计算机加速卡、图形加速卡。
（10）消费电子：数字电视、图形/声音压缩解压装置。
3、DSP产品的现状
定点DSP有200多种，浮点DSP有100多种。
主要生产:TI 公司、AD公司、Lucent、Motorola和LSI Logic公司。
主导产品：TI 公司的TMS320C54xx(16bit 定点)、TMS320C55xx(16bit 定点)、TMS320C62xx(32bit 定点)、TMS320C67xx(16bit 浮点)
Motorola公司的DSP68000系列。