DSP概论第一讲

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dsp01讲义

dsp01讲义

• Characterization of signals 信号描述
– signal can be described as a function of independent variables such as time, distance, position, temperature, and pressure etc.
• Processing – to perform operations on data according to programmed instructions • Which leads us to a simple definition of: – changing or analysing information which is measured as discrete sequences of numbers
– See the catalogue
DSP CAI
INTRODUCTION
4
Introduction
• What’s DSP?
– – – – Signal & signal characterization (review) Signal classification (review) System & system classification (review) Signal processing & Digital Signal Processing
Digital Signal Processing(DSP) 数字信号处理
Xia Chunlei of USST No. 516 Jungong Rd. Shanghai 200093
DSP CAI
INTRODUCTION

DSP基础 课件

DSP基础 课件
高性能、多功能、复杂领 TMS320C6416、TMS320C6713 域
低端应用,价格和MCU竞争 TMS320F2803x、TMS320F2802x
OMPA平台
高端视频处理
DM642、DM6437
1.3 DSP厂商介绍
TI DSP芯片型号的含义如图1所示。
TMS
320 F 2812 PBK A
1.1.2 DSP的特点
⚫多总线结构 ⚫流水线操作 ⚫专用硬件乘法器 ⚫特殊的DSP指令
⚫多机并行运行特性 ⚫快速的指令周期 ⚫低功耗 ⚫极高的运算精度
1.2 DSP的选择
DSP处理器的应用领域非常广泛,而实际上是没有任 何一个处理器可以满足所有或者大多数的应用需求,所 以在采用DSP进行系统设计时需要根据系统的特点、性能 要求、成本等因素进行综合考虑。所以一般在选择DSP型 号时,我们需要从以下几个方面进行考虑。
DSP突飞猛进阶段, 集成度更高,运算 速度更快,不仅在 计算机和通信方面 大显身手,同时也 渗透到人们的日常 生活中。
1.1.2 DSP的特点
DSP的种类很多,但内部结构都是大同小异的, DSP中含有处理器内核、指令缓冲器、数据存储器、 程序存储器、I/O接口控制器、程序地址总线、程序 数据总线,其中核心为处理器内核。 总的概括起来 DSP的芯片具有如下特点。
DSP/BIOS是一个简易的嵌入式操作系统, 能够大大的方便用户开发多任务的应用 程序,使用DSP/BIOS还可以提高对代码 执行效率的监控。
1.5 CCS的介绍
当前,TI公司发布的CCS软件版本中常用的有 CCS2.2、CCS3.1、CCS3.3以及CCS5.2等。CCS2.2是 一个分立版本的开发环境,其对每个系列的DSP都 有相应的CCS软件;CCS3.1、CCS3.2、CCS5.2是一个 集成版本的开发环境,它包含了几乎所有TI公司的 DSP型号,所以,不管开发哪一款的DSP,只需要安 装一个CCS软件就可以了。本书将以CCS5.2来进行 讲解。

DSP技术课程(第一章)1.

DSP技术课程(第一章)1.
INTEL MCS/48/51/96(98)/i96
MOTOROLA HCS05/011/08
3. DSP(Digital Signal Processor)
TI的TMS320系列 ADI的ADSP2100系列 Lucent的DSP16xxx系列 Motorola的DSP56xxx系列 ......
该FTP上,欢迎下载。 E-MAIL:qguan@
第一章 概论
DSP技术
Digital Signal Processing 数字信号处理
Digital Signal Processor 数字信号处理器
第一章中,我们将介绍的内容:
数字信号处理框图 DSP的组成特点 DSP的应用 TI的DSP系列 定点与浮点DSP
DSP 技术
电子科技大学DSPs技术/培训中心 2001年9月
DSP技术课程讲述内容
第一章 DSP概述:在这一章中,我们将 介绍我们数字信号处理的基本框图、 DSP的组成特点 、 DSP的应用、 TI的 DSP系列等。
第二章 和第三章分别介绍DSP的硬件结 构与指令系统。在这两章中我们将介绍 TI的DSP系列中的C2X,C3X,C54X和 C6X系列。重点讲解C54X的硬件结构和 指令系统。
在TMS320C54x中,有RC、BRC、RSA和 REA共四个寄存器。其中,RC用于单指令 循环,BRC、RSA和REA用于块循环。
ST #99,BRC RPTB end_block-1 ... ... end_block:
用DSP实现FIR滤波
利用前面讲到的这些硬件资源,在 TMS320C2xx中实现FIR滤波器的程序可 以简化成:
• 中频采样软件无线电
LNA

最新dps-课件第一章-绪论课件PPT

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几乎每年市场销售额比上年增长30%以上,其 中通信应用占20%、计算机占30%、消费类 占35%,其它占15%。
• 通信
–智能手机 、无线基础设施、无线交换机 和基站、宽带网络等
• 在控制方面,主要用于电机控制、光 驱和硬盘驱动器;
• 在测试/测量方面,主要用于虚拟仪器、 自动测试系统、医疗诊断等;
• 在电子娱乐方面,主要用于高清晰度 电视(HDTV)、机顶盒(STB)、AC-3、 家庭影院、DVD等应用;
• 还有, 数字相机、网络相机等等都 应用了DSP技术。
• 神六、神七的成功发射,测控技术 和DSP技术在飞船的整个监测和控 制过程中起到了非常重要作用。
– 定浮点DSP芯片:C674X
1.2.4 DSP的应用领域
• 音讯
–音视频接收机,数字广播,数字音 频,平板显示器,网络音频等
• 数字控制
– 数字电源,开关电源,UPS,马达控 制,工业控制,打印机/影印机,大 /底盘系统,汽车网络信息系 统,安全系统,防盗系统
采用冯.诺依曼结构的处理器
–哈佛结构 •双存储空间 • 程序存储器和数据存储器分开 • 程序总线和数据总线分开 •独立编址、独立访问
–改进型哈佛结构 • 双存储空间、多条总线 • 多条数据总线 • 高速缓冲器(重复指令,只需读 入一次)
采用哈佛结构的DSP处理器
• 采用多总线结构
– TMS320C54X:4组总线 –单机器周期内可完成的操作:
1.2 可编程DSP芯片
• DSP含义:
–Digital Signal Processing(数字信 号处理);
–Digital Signal Processor(数字信号 处理器)。
• 常指DSP为数字信号处理器。

Lecture 1 数字信号处理概述,华工数字信号处理课件,DSP

Lecture 1 数字信号处理概述,华工数字信号处理课件,DSP
3微米、0.8微米、0.1微米 未来的纳米
计算能力(MIPS )
5,40,200,5000,8000 50000? MIPS: Million Instructions Per Second
计算能力(主频 )
5MHz,到100MHz、200MHz 、1.1Ghz ?
考核方式
考核方式
期末考试:70%~80% 平时作业:20%~30%
课程宗旨
突出基本概念及原理算法 清晰理论及关键技术应用背景 强调理论联系实践
结合Matlab或C/C++,加强练习
Practice Makes Perfect
结合学科发展进行有特色的讲座式授课 创新型人才培养
DSP(processing) vs. DSP(processor)
数字信号处理是分析处理数字信号的一门科学, DSP将信号离散数字化表示,通过计算处理设备, 用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息 便于应用的目的。常用的处理方法有:
AD/DA,滤波、检测、变换、编码、压缩、增强、估计、
的定义
A special-purpose CPU used for digital
signal processing applications. It provides ultra-fast instruction sequences, such as shift and add, and multiply and add, which are commonly used in math-intensive signal processing. DSP chips are widely used in a myriad of devices, including cell-phones, sound cards, fax machines, modems, hard disks and digital TVs. The first DSP chip used in a commercial product was believed to be in the very popular Speak & Spell game, introduced by TI(Texas Instruments) in the late 1970s.

第一章 DSP概述-TMS320F28335 DSP原理、开发及应用-符晓

第一章 DSP概述-TMS320F28335 DSP原理、开发及应用-符晓

DSP与MCU硬件结构比较
改进的哈佛结构、多总线:片内多条数据、地址和控制总线 流水线技术:多个控制和运算部件并行工作
硬件乘法器 特殊指令:
➢ MAC(连乘加指令,单周期同时完成乘法和加法运算) ➢ RPTS和RPTB(硬件判断循环边界条件,避免破坏流水线) 特殊寻址方式: ➢ 位倒序寻址(实现FFT快速倒序) ➢ 循环寻址 特殊片内外设: ➢ 可编程等待电路(便于与慢速设备接口) ➢ 数字锁相电路 PLL(有利系统稳定) 丰富片内外设:定时器、异步串口、同步串口、DMA控制器、A/D和通用I/O口、 PWM、CAN等 丰富片内存储器类型:RAM、DARAM、ROM、Flash、SARAM等,新的DSP芯片采用 Cache(高速缓存)机制,解决存储器速度与DSP内核速度不匹配的问题
盘控制等; (8) 医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等; (9) 家用电器——如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游
戏、数字电话/视等。
DSP的应用正在日益发展
巡航导弹
可以举出很多例子
❖ 医院用的B超、CT、核磁共振
❖卫星遥感遥测 ❖天气预报、地震预报、地震探矿 ❖风洞试验 ❖数字化士兵、数字化战争 ❖…... ❖DSP的应用领域取决于设计者的想象空间
On-Chip Peripherals/
Registers
CPU
External Signals
DSP与MCU硬件结构比较
改进的哈佛结构、多总线:片内多条数据、地址和控制总线 流水线技术:多个控制和运算部件并行工作
流水线操作:F2833x系列DSP的8级流水线
AA FF11 FF22 DD11 DD22 RR11 RR22 EE WW
(4) 图形/图像——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图 像增强、动画、机器人视觉等;

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绪论a


其中,m表示数的2补码的整数部分,n表示数的2补码
的小数部分,1位符号位,数的总字长为m+n+l位。表 示数的整数范围为-2m~2m -1,小数的最小分辨率为
2- n。表1-2给出了16种Q表示法及其所表示的十进制数
范围。
第1章
绪论
表1-2 Q表示法及其表示的十进制数范围
Q16.-1(-65536~65535或仍是(-32768~32767)单位2V), Q17.-2(4V)……, Q-1.16(1/65536V),Q-2.17 ……
第1章
绪论
DSP 与 单 片 机 相 比 速 度 要 快 得 多 。 如 果 以 TMS320C54x系列和51系列单片机相比:
上例DSP芯片可以单周期完成16位乘加并行操作及
数据存取操作,用时10ns(100MHz主频)。 51单片机是8位机, 16位乘要分成两部分交叉相乘, 然后相加,累加和移位要分成4部分。只有一个累加器 A承担所有运算,数据传送多。约需100条指令,以每 条指令用时0.2 μ S算,共用时20 μ S,比DSP慢2000倍。 实际差别没有这么大,此例用DSP长项比MCU短项。
OMAP59xx。
第1章
绪论
3. DSP的结构特点 DSP芯片与单片机的主要区别在于数值处理和高速控制。
DSP从结构上进行优化,使其更适合于数字信号处理中
大量的运算特点,从而高速实现IIR、FIR和FFT等数字信号 处理。针对实时数字信号处理,在处理器结构、指令系统
和数据流程上做了大的改动。其特点如下:
第1章
绪论
数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)可 看成是功能更强大的单片机,特别是运算能力突出。 是现代电子技术、大规模集成电路、计算机技术和数 字信号处理技术相结合的产物,特别适合于数字信号

第1章 绪论35298 ppt课件

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第1章 绪论
1.3 DSP系统
1.3.1 DSP系统的构成 一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据
采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和 低通滤波器等组成。
x(t)
抗混叠 滤波器
A/D x(n) 数字信号 y(n) D/A
转换器
处理器
转换器
低通
滤波器 y(t)
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2020/10/17 11
第1章 绪论
9.支持多处理器结构 为了满足多处理器系统的设计,许多DSP芯片都采用
支持多处理器的结构。如:TMS320C40提供了6个用于处理 器间高速通信的32位专用通信接口,使处理器之间可直接对 通,应用灵活、使用方便。
10.省电管理和低功耗 DSP功耗一般为0.5~4W,若采用低功耗技术可使功耗降
例如,TI公司的TMS320系列芯片、日本OKI电气公司的 DSP芯片都属于这一类芯片。
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第1章 绪论
1.2.4 DSP芯片的分类
2.按数据格式分类 按数的不同表示方法,将DSP分为定点DSP和浮点DSP。
若数据以定点格式工作的——定点DSP芯片。 若数据以浮点格式工作的——浮点DSP芯片。
殊的指令及集成电路的优化设计,使指令周期可在20ns以下。
7.运算精度高 DSP的字长逐步提高到16位、24位、32位,有的达到40位,
一批浮点DSP提供了更大的动态范围,提高了运算精度。 8.外设丰富,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、 外部存储器扩展口 、在片仿真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。

第1章DSP绪论

以微电子技术为基础,研究完成数字信号处理算法的专用、 通用处理器结构、提高第1处章D理SP绪器论速度的技术方法、数字信号 处理系统设计与实现方法等。
数字信ຫໍສະໝຸດ 号处理技
术 的
数学
组 成
数字信号处理
算法
第1章DSP绪论
处理器速度的提高得益于:
①器件水平 ②处理器结构 ③并行技术
微电子技术的发展
IC芯片的发展基本上遵循了Intel 公司创始人之一的 Gordon E. Moore 1965年预言的摩尔定律。该定律说: 芯片上可容纳的晶体管数目每18个月便可增加一倍,即 芯片集成度18个月翻一番
意义
在21世纪,数字信号处理是影响科学和工程最强大的技术 之一 它是科学工作者和工程师必须掌握的一门技巧
信号处理:
作用:信号改善;信号检测、估计 方法:信号波形分析;现代谱分析;自适应滤波等等
数字信号处理算法
以数学为基础和工具,研究数字信号处理的数值计算实现
方法,包括算法结构、数值特性。
数字信号处理硬件技术
微电子技术是数字信号处理应用的基础,其技术的 发展为数字信号处理技术水平的提高和应用的深入 提供了不竭的动力。
第1章DSP绪论
第1章DSP绪论
微电子技术的发展
系统集成芯片(System On Chip,SOC)技术
微处理器和微控制器核心; 数字信号处理(DSP) 数字逻辑(包含知识产权核心和定制逻辑); 精度模拟电路,数字I/O,混合电路; 相关的存储器(如SRAM 或Flash块); 原型动力(可编程核心)。
第1章DSP绪论
实时系统的概念
实时概念的重新定义:
A real-time system includes embedded system that control things like aircraft, nuclear reactor, chemical power plants, jet engines, and other objects where Something Very Bad will happen if the computer does not deliver its output in time.
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