DSP芯片的选用
如何选择DSP芯片(精)
1 速度： DSP 速度一般用MIPS 或FLOPS 表示，即百万次/秒钟。
根据您对处理速度的要求选择适合的器件。
一般选择处理速度不要过高，速度高的DSP ，系统实现也较困难。
2 精度： DSP 芯片分为定点、浮点处理器，对于运算精度要求很高的处理，可选择浮点处理器。
定点处理器也可完成浮点运算，但精度和速度会有影响。
3 寻址空间：不同系列DSP 程序、数据、I/O空间大小不一，与普通MCU 不同，DSP 在一个指令周期内能完成多个操作，所以DSP 的指令效率很高，程序空间一般不会有问题，关键是数据空间是否满足。
数据空间的大小可以通过DMA 的帮助，借助程序空间扩大。
4 成本：一般定点DSP 的成本会比浮点DSP 的要低，速度也较快。
要获得低成本的DSP 系统，尽量用定点算法，用定点DSP 。
5 实现方便：浮点DSP 的结构实现DSP 系统较容易，不用考虑寻址空间的问题，指令对C 语言支持的效率也较高。
6 内部部件：根据应DSP 应用选型举例面向数字控制、运动控制的DSP 系统开发的DSP 芯片选型面向数字控制、运动控制主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床等。
当然这些主要是针对数字运动控制系统设计的应用，在这些系统的控制中，不仅要求有专门用于数字控制系统的外设电路，而且要求芯片具有数字信号处理器的一般特征。
例如在控制直流无刷电动机的DSP 控制系统中，直流无刷电机运行过程要进行两种控制，一种是转速控制，也即控制提供给定子线圈的电流；另一种是换相控制，在转子到达指定位置改变定子导通相，实现定子磁场改变，这种控制实际上实现了物理电刷的机制。
因此这种电机需要有位置反馈机制，比如霍尔元件、光电码盘，或者利用梯形反电动势特点进行反电动势过零检测等。
电机速度控制也是根据位置反馈信号，计算出转子速度，再利用PI 或PID 等控制方法，实时调整 PWM 占空比等来实现定子电流调节。
DSP芯片介绍及其选型(精)
DSP芯片介绍及其选型DSP芯片介绍及其选型类别：单片机/DSP 引言 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）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （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，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；  （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。
 在我们设计DSP应用系统时， DSP芯片选型是非常重要的一个环节。
在DSP系统硬件设计中只有选定了DSP芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。
因此说，DSP芯片的选择应根据应用系统的实际需要而确定，做到既能满足使用要求，又不浪费资源，从而也达到成本最小化的目的。
 DSP实时系统设计和开发流程如图1所示。
 主要DSP 芯片厂商及其产品 德州仪器公司 众所周知，美国德州仪器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生产厂商，其产品应用也最广泛，TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广泛应用于各个领域。
TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，这是DSP应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。
由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。
DSP芯片特点及选择(精)
6 ∆∑∏芯片特点及选择∆∑∏(∆ιγιταλ ∑ιγναλ ∏ροχεχχινγ芯片也称为数字信号处理器,它是仿真系统硬件构成的核心器件,它的性能对仿真功能的实现非常重要。
只有选定3∆∑∏芯片，才能设计其外围电路及系统的其它电路。
总的来说，∆∑∏芯片的选择应根据仿真系统的规模，运算速度、存贮容量而定，但一般来说，选择∆∑∏芯片时应考虑到如下因素[2]（1）∆∑∏芯片的运算速度。
运算速度是∆∑∏芯片的一个最重要的性能指标，也是选择∆∑∏芯片时所需要考虑的一个主要因素。
∆∑∏芯片的运算速度可以用以下几种性能指标来衡量：a. 指令周期（执行一条指令所需的时间）。
b. MAX时间（一次乘法加上一次加法的时间）。
c. ΦΦT执行时间（运行一个N点ΦΦT程序所需的时间）。
d. MI∏∑（每秒执行百万条指令）。
e. MO∏∑（每秒执行百万次操作）。
f. MΦΛO∏T∑（每秒执行百万次浮点操作）。
g. BO∏∑（每秒执行十亿次操作）。
（2）∆∑∏芯片的价格。
（3）∆∑∏芯片的硬件资源。
（4）∆∑∏芯片的运算精度。
（5）∆∑∏芯片的开发工具。
（6）∆∑∏芯片的功耗。
一般而言，定点∆∑∏芯片的价格较便宜，功耗较低，但运算精度稍低。
而浮点∆∑∏芯片的优点是运称精度高，用X语言编程方便，开发周期短，但价格和功耗相对较高。
6.1 DSP芯片的特点和种类∆∑∏芯片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，一般具有如下主要特点[2]：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；（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PAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；（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。
dsp芯片有哪些
dsp芯片有哪些DSP芯片是数字信号处理器芯片的英文缩写，它是一种专用于数字信号处理的集成电路芯片。
由于其高效性和强大的信号处理能力，DSP芯片在音频、视频、通信、雷达等领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的DSP芯片：1. 德州仪器（Texas Instruments）的TMS320系列：TMS320是一系列广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医疗电子设备等领域的DSP芯片。
其中，TMS320C6000系列主要用于高性能信号处理，TMS320C5000系列主要用于音频信号处理。
2. 瑞萨电子（Renesas Electronics）的SHARC系列：SHARC 是瑞萨电子公司推出的一系列高性能DSP芯片，用于音频、通信、嵌入式控制等领域。
SHARC芯片具有多核处理能力和强大的算术运算能力。
3. 模拟设备公司（Analog Devices）的Blackfin系列：Blackfin 是模拟设备公司推出的一系列融合型DSP芯片，集成了DSP 和微处理器的功能。
Blackfin芯片在音频处理、视频图像处理和通信系统中具有广泛的应用。
4. 哈工大芯片（Harbin Microelectronics）的HME系列：HME 系列是哈工大芯片推出的一系列低功耗、高集成度的DSP芯片。
HME芯片主要用于音频处理、语音识别等应用。
5. 三星（Samsung）的Exynos DSP系列：Exynos DSP系列是三星公司推出的一系列高性能DSP芯片，广泛应用于智能手机和移动设备中的图像处理、音频处理等场景。
6. 英特尔（Intel）的Xeon Phi系列：Xeon Phi系列是英特尔公司推出的一系列协处理器，具有超级计算能力。
Xeon Phi芯片通常配合主流的英特尔Xeon处理器使用，用于科学计算、高性能计算等领域。
7. 中兴通讯（ZTE）的龙骁（LongXiao）系列：龙骁系列是中兴通讯公司自主研发的一系列高性能DSP芯片，主要用于5G 通信系统中的信号处理和数据传输。
如何选择DSP芯片
如何选择DSP芯片
选择DSP可以根据以下几方面决定：
1)速度：DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示，即百万次/秒钟。
根据您对处理速度的要求选择适合的器件。
一般选择处理速度不要过高，速度高的DSP，系统实现也较困难。
2)精度：DSP芯片分为定点、浮点处理器，对于运算精度要求很高的处理，可选择浮点处理器。
定点处理器也可完成浮点运算，但精度和速度会有影响。
3)寻址空间：不同系列DSP程序、数据、I/O空间大小不一，与普通MCU不同，DSP在一个指令周期内能完成多个*作，所以DSP的指令效率很高，程序空间一般不会有问题，关键是数据空间是否满足。
数据空间的大小可以通过DMA的帮助，借助程序空间扩大。
4)成本：一般定点DSP的成本会比浮点DSP的要低，速度也较快。
要获得低成本的DSP系统，尽量用定点算法，用定点DSP。
5)实现方便：浮点DSP的结构实现DSP系统较容易，不用考虑寻址空间的问题，指令对C语言支持的效率也较高。
6)内部部件：根据应用要求，选择具有特殊部件的DSP。
如：C2000适合于电机控制；OMAP适合于多媒体等。
DSP公司各主流芯片比较(精)
DSP芯片介绍及其选型引言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）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；（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，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；（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。
在我们设计DSP应用系统时， DSP芯片选型是非常重要的一个环节。
在DSP系统硬件设计中只有选定了DSP芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。
因此说，DSP芯片的选择应根据应用系统的实际需要而确定，做到既能满足使用要求，又不浪费资源，从而也达到成本最小化的目的。
DSP实时系统设计和开发流程如图1所示。
主要DSP芯片厂商及其产品德州仪器公司众所周知，美国德州仪器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生产厂商，其产品应用也最广泛，TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广泛应用于各个领域。
TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，这是DSP应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。
由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。
目前，TI公司在市场上主要有三大系列产品：（1）面向数字控制、运动控制的TMS320C2000系列，主要包括TMS320C24x/F24x、TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx等。
DSP的选型
1、TI DSP的选型主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、片内的资源，如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等。
DSP的主要供应商有TI，ADI，Motorola,Lucent和Zilog等，其中TI占有最大的市场份额。
TI公司现在主推四大系列DSP1）C5000系列（定点、低功耗）：C54X，C54XX，C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗，所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用，如手机、PDA、GPS等应用。
处理速度在80MIPS--400MIPS之间。
C54XX和C55XX一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、定时器、DMA等外设。
值得注意的是C55XX提供了EMIF外部存储器扩展接口，可以直接使用SDRAM，而C54XX则不能直接使用。
两个系列的数字IO都只有两条。
2）C2000系列（定点、控制器）：C20X，F20X，F24X，F24XX ，C28x该系列芯片具有大量外设资源，如：A/D、定时器、各种串口（同步和异步），WA TCHDOG、CAN总线/PWM 发生器、数字IO脚等。
是针对控制应用最佳化的DSP，在TI所有的DSP中，只有C2000有FLASH，也只有该系列有异步串口可以和PC的UART相连。
3）C6000系列：C62XX，C67XX，C64X 该系列以高性能著称，最适合宽带网络和数字影像应用。
32bit，其中：C62XX和C64X是定点系列，C67XX是浮点系列。
该系列提供EMIF 扩展存储器接口。
该系列只提供BGA封装，只能制作多层PCB。
且功耗较大。
同为浮点系列的C3X中的VC33现在虽非主流产品，但也仍在广泛使用，但其速度较低，最高在150MIPS。
4）OMAP系列：OMAP处理器集成ARM的命令及控制功能，另外还提供DSP的低功耗实时信号处理能力，最适合移动上网设备和多媒体家电。
其他系列的DSP曾经有过风光，但现在都非TI主推产品了，除了C3X系列外，其他基本处于淘汰阶段，如：C3X的浮点系列（C30，C31，C32），C2X和C5X系列（C20，C25，C50），每个系列的DSP都有其主要应用领域。
DSP芯片
DSP芯片目录DSP芯片定义DSP芯片主要特点DSP芯片的优缺点DSP芯片的分类DSP芯片的选择DSP芯片的应用DSP系统构成DSP芯片定义：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。
DSP芯片主要特点：根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。
（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，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。
（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。
与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
DSP芯片的优缺点：优点：大规模集成性稳定性好，精度高可编程性高速性能可嵌入性接口和集成方便缺点：成本较高高频时钟的高频干扰功率消耗较大等DSP芯片的分类：DSP芯片可以按照下列三种方式进行分类。
1．按基础特性分这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。
如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，DSP芯片都能正常工作，除计算速度有变化外，没有性能的下降，这类DSP芯片一般称为静态DSP芯片。
例如，日本OKI 电气公司的DSP芯片、TI公司的TMS320C2XX 系列芯片属于这一类。
如果有两种或两种以上的DSP芯片，它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容，则这类DSP芯片称为一致性DSP芯片。
例如，美国TI公司的TMS320C54X就属于这一类。
2．按数据格式分这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。
数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX 系列，AD公司的ADSP21XX系列，AT&T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。
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1 数字控制的优缺点
在IGBT模块使用中，除注意最高耐压、最大电流、最高开关频率、尖峰吸收外，还要特别注意最小关断时间、开通时间、半桥电路的死区时间，因为IGBT 可靠开通或关断都需要一定的时间，若IGBT开通短于最小开通时间又关断或关断短于最小关断时间又开通，由于尚未完成开关状态转换，IGBT工作于放大区城，长时间工作在这种状态将使IGBT的开关损耗急剧增大，易导致过热失效;对于半桥电路，若上管(或下管)尚未可靠关断就开通下管(上管)，将导致半桥电路直通，过电流失效。
数字控制器与模拟控制器相比较，具有可靠性高、参数调整方便、更改控制策略灵活、控制精度高、对环境因素不敏感等一系列优点，在用于IGBT模块控制时，具有下列独特优点:
1. 可严格控制最小开通、最小关断时间。
2. 可严格控制死区时间。
3. 对于码盘、位置传感器、同步信号一类数字轴
人、反馈信号，可直接使用无须变换。
4. 可以非常简单地实现SPWM控制。
5. 可将整个控制系统划分为若于个不同的工作
状态，针对不同的状态施加不同的控制策略。
6. 借助于电流传感器、比较器，可实现限流保
护，限流关断达到恒转矩控制。
7. 可进行时序滤波，进一步提高抗干扰能力。
8. 多个数字芯片可相互监视、互为看门狗。
9 强干扰环境、远距离控制可方便地采用奇偶。
校验、光电隔离、电流环等数字通信技术。
10. 可进行故障自诊断、显示。
当然，目前高档数字控制器与模拟控制器相比成本略高，这一方面由于数字控制芯片FPGA,DSP价格较高，另一方面研究阶段难以确定控制策略及所需资源，一般选择芯片及资派均留有较大余f有关。
随若技术的发展,FPGA,DSP等数字控制芯片价格必将下降，对数字控制技术研究的深人也将使芯片选择更准确。
数字控制器的另一个缺点是存在上电程序加载时间，必须解决强电与控制电的上
电顺序问题，保证在控翻器上电并完成程序加载后才给IGBT模块上电。
2. DSP控制芯片的选择
DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。
一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。
DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。
也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。
另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。
其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。
它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。
由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。
FPGA是英文Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB （Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。
用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑。
它还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。
作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，FPGA既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
可以毫不夸张的讲，FPGA能完成任何数字器件的功能，上至高性能CPU,下至简单的74电路，都可以用FPGA来实现。
FPGA如同一张白纸或是一堆积木，
工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。
通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。
在PCB完成以后，还可以利用FPGA的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。
使用FPGA 来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此工作时需要对片内的RAM进行编程。
用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM 中，配置完成后，FPGA进入工作状态。
掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。
FPGA的编程无须专用的FPGA 编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。
当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。
这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。
因此，FPGA的使用非常灵活。
可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
之所以选择DSP，因为ARM具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序等，其优势主要体现在控制方面，而DSP主要是用来计算的，比如进行加密解密、调制解调等，优势是强大的数据处理能力和较高的运行速度。
FPGA 可以用VHDL或verilogHDL来编程，灵活性强，由于能够进行编程、除错、再编程和重复操作，因此可以充分地进行设计开发和验证。
3.3564K024B CS电机的介绍
3564K024B CS如图所示为直流无刷伺服电机（以下简称“无刷电机”，同时，本文所有提及的所有电机均属直流电机）、用以定位的高分辨率编码器、运动控制器集成一体的伺服控制单元。
3564K024B CS为无刷电机与驱动一体化的伺服控制单元，同时集成高分辨率编码器用以定位。
驱动部分基于高能DSP开发，可对电机进行调速与定位的编程控制。
1.13564K024BCS电机
1.产品功能如下：
调速：范围5~12 000rpm。
同步性优异且转矩波动极低，PI精确控制；
1）曲线调速：支持斜线、三角形和梯形等曲线调速，支持软启动与减速控制；2）定位：PID精确控制，分辨率达1/3 000 圈；
3）参考信号与定位、限位开关：控制过程中可随时定义与获取；
4）扩展工作模式，包括：步进模式、模拟信号定位模式、纯功放模式、电子齿轮（减速电机）模式、外加增量式编码器的双闭环模式等等；
5）转矩控制：通过调节限流值实现；
6）配置参数可写入；
7）运动控制程序（以下简称“运动程序”）可写入和单机运行。
2.各输入/输出端的功能如下：
1）模拟输入端（AnIn或称为连接端1，褐色）：支持模拟电压或PWM信号。
也可作为数字或参考信号输入端，还可接入频率信号或增量式编码器信号。
2）故障输出端（Fault 或称为连接端2，白色）：集电极开路结构，也可设为转向控制端、数字或参考信号输入端、脉冲或数字输出端；
3）一个附加的数字输入端（3.In 或称为连接端3，红色）；
4）用于连接计算机或其它上位机的RS232串口，波特率上至115 000。
控制与编程使用结构简单、功能丰富的ASCII码指令集。