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程序和数据控制逻辑。

该逻辑用来从程序存储器取回的一串指令。

实时和可视性的仿真逻辑。

地址寄存器算数单元（ARAU）。

ARAU为从数据存储器取回的数据分配地址。

算术逻辑单元（ALU）O32位的ALU执行二进制的补码布尔运算。

预取对列和指令译码。

为程序和数据而设的地址发生器。

定点MPY/ALUo乘法器执行32位*32位的二进制补码乘法，并产生64位的计算结果。

中断处理。

3特点采用哈佛结构。

传统的冯•诺曼结构的数据总线和指令总线是公用的，因此在高运算时在传输通道上会出拥堵现象。

而采用哈佛结构的DSP芯片片内至少有4套总线：

程序的地址总线与数据总线，数据的地址总线与数据总线。

由于这种结构的数据总线和程序总线分离，从而在一个周期内同能时获取程序存储器内的指令字和数据存储器内的操作数，提高了执行速度。

多单元的并行处理技术。

DSP内部一般都集成了多个处理单元，比如ARAU（地址寄存器算术单元），MUL（硬件乘法器），ALU（算术逻辑单元），ACC（累加器），DMA控制器等。

它们可在同一个周期内并行地执行不同的任务。

采用了超流水线技术。

DSP芯片的哈佛结构就是为实现流水线技术而设计的。

采用流水线技术可使DSP芯片单周期完成乘法累加运算，极大地提高了运算速度。

采用硬件乘法器。

数字信号处理中最基本的一个运算是乘法累加运算，也是最重要和最耗时的运算，为了提高芯片的运算速度，必须大幅度降低乘法运算的时间。

于是在DSP芯片中设计了硬件乘法器，并且运算所需时间最短，仅为一个机器周期。

这种单周期的硬件乘法器是DSP芯片实现高速运算的有力保证。

现代高性能的DSP芯片数据字长从16位增加到32位，具有两个或更多的硬件乘法器，以便提高运算速度。

安排了JTAG接口。

DSP芯片的结构非常复杂，工作速度又非常高，外部引脚也特别多，封装面积也非常小，引脚排列异常密集，对于此种情况，传统的并行仿真方式已不适合于DSP芯片。

于是有关国际组织公布了JTAG接口标准。

在DSP芯片内部安排JTAG接口，为DSP芯片的测试和仿真提供了很大的方便。

采用了大容量片内存储器。

外部存储器一般不能适应高性能DSP核的处理速度，因此在片内设置较大容量的程序和数据存储器以减少对外部存储器的访问速度，充分发挥DSP核的高性能。

设置了特殊寻址模式。

为了满足FFT积分数字信号处理的特殊要求，DSP芯片大多包含有专门的硬件地址发生器，用以实现循环寻址和位翻转寻址，并在软件上设置了相应的指令。

程序的加载引导。

DSP芯片要执行的程序一般在EPRM、FLASH存储器中。

但是，该存储器的访问速度较慢，虽然有一些高速EPRM、FLASH存储器，但价格昂贵、容量有限，而高速大容量静态RAM的价格又在不断下降。

故采用程序的加载引导是一个性能价格较好的方法。

DSP芯片在上电复位后，执行一段引导程序，用于从端口或外部存储器中加载程序至DSP芯片的高速RAM中运行。

设置了零消耗循环控。

数字信号处理有一大特点：

很多运算时间都用于执行较小循环的少量核心代码上。

大部分DSP芯片具有零消耗循环控制的专门硬件，可以省去循环计数器的测试指令，提高了代码效率，减少了执行时间。

设置了多种外设和接口。

为了加强DSP芯片的通用性，DSP芯片上增加了许多外设。

例如：

多路DMA通道、外部主机接口、外部存储器接口、芯片间高速接口、外部中断、串行口、定时器、可编程锁相环、A/D转换器和JTAG接口等。

4发展及应用现状数字信号处理（DSP）技术已经在我们的生活中扮演一个不可或缺的角色。

DSP的核心是算法与实现，越来越多的人正在认识、熟悉和使用它。

因此，合理地评价DSP的优缺点，及时了解DSP的现状以及发展趋势，正确使用DSP芯片，才有可能真正发挥出DSP的作用。

在近20多年时间里，DSP芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。

主要应用有：

信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。

5前景与展望随着DSP芯片性能的不断改善，用它来作为实时处理已成为当今和未来发展的热点之一。

随着生产技术的改进和产量的增大，它已成为当前产量和销售量增长幅度最大的电子产品之一。

DSP广泛应用于军事、通信、语音、图像、仪器、工作站、控制及诸多的电子设备中。

例如，雷达、导航与制导、全球定位、语音和图像鉴别、高速调制解调器、多媒体以及通用的数字信号处理产品。

近年来,DSP给铁路也带来了巨大的技术革新，铁路的设备尤其是铁路信号系统巳从分立模拟系统经过集成化、计算机化发展到数字信号处理时代。

例如，地面移频自动闭塞系统中现已大量应用了16位定点DSP产品如TMS320C2

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TMS320C2XX系列等，由之建立的系统的工作精度、稳定度都很高、铁路上SJ型数字化通用式机车信号的大量推广也得益于DSP带来的突出优点。

用DSP技术的优点有：

①可以程序控制，同一个硬件配置可以设计各种软件来执行多种多样的信号处理任务。

②稳定性好，抗干扰性能强。

③重复性好，易于批量化生产，而模拟器件很难控制。

④易于实现多种智能算法。

目前，外国的许多跨国公司已经涉足我国的DSP行业，我国的DSP应用已有了相当的基础，许多企业都在从事数字信号处理系统及相关产品的开发与应用。

从应用范围来说，数字信号处理器市场前景看好。

DSP不仅成为手机、个人数字助理等快速增长产品中的关键元件，而且它正在向数码相机和电机控制等领域挺进。

随着DSP芯片技术的不断发展，向多功能化、高性能化、低功耗化放向发展，DSP日益进入人们的生活，DSP在我国会有良好的应用前景。

参考文献[1]彭启棕.DSP技术[M].成都:

电子科技大学出版社，1997

[2]FIEDLERR.Beyndinstructinlevelparallelism-netrendinprgrammableDSPmachines.Deve1pmentfDataandCmmunicatinsTechnlgyChemnitzUniversityfTechnlgy,May201X.[3]胡广书.数字信号处理[M].北京：

清华大学出版社，201X[4]张雄伟，陈亮，徐光辉编著.DSP芯片的原理与开发应用国].北京：

电子工业出版社，20IX[5]MichaleJBass,ClaytnMChristensen.TheFutureftheMirprcessrBusinessEj]IEEESPECTRUM,201X[6]陈是知，姜蕊辉.TMS320F2812原理与开发实践EM].中国电力出版，201X

智一局一:

DSP课程总结自动化学院信号处理与DSP应用课程总结专业班级学号学生姓名指导教师学期完成日期电子信息技术及仪器0706291107062921朱海龙马莉大三下201X.0

6.03浅谈DSP及其应用摘要：

本文是在学习信号处理与DSP应用课程的基础上，结合所学知识和课后查找资料，主要整理了DSP芯片的基本结构和特点、DSP集成开发环境CCS、Cache的工作原理、DSP系统的应用等方面的内容。

关键词：

DSP基本结构工作原理应用0、引言数字信号处理①igitalSignalPrcessing,简称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。

二十世纪六十年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。

在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。

数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。

数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。

反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。

而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。

近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。

可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。

［5］

1、DSP芯片的基本结构和特点［1］为了快速地实现数字信号处理运算，DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。

以TMS320系列为例，其基本结构包括：

（1）哈佛结构；

（2）流水线操作；

（3）专用的硬件乘法器；

（4）特殊的DSP指令；

（5）快速的指令周期。

这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算，并使大部分运算（例如乘法）能够在一个指令周期内完成。

由于TMS320系列DSP芯片是软件可编程器件，因此具有通用微处理器具有的方便灵活的特点。

1.1采用哈佛结构

1.

1.1冯•诺伊曼（VnNeuman）结构该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。

当进行高速运算时，不但不能同时进行取指令和取操作数，而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象，其工作速度较慢。

其结构图如图

1.1所示图

1.1冯•诺伊曼（VnNeuman）结构

1.2哈佛（Harvard）结构该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。

微处理器的哈佛结构如图

1.2所示。

图

1.2哈佛（Harvard）结构

1.3改进型的哈佛结构改进型的哈佛结构是采用双存储空间和数条总线，即一条程序总线和多条数据总线。

其特点如下：

①允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据,使这些数据可以由算术运算指令直接调用,增强芯片的灵活性；

②提供了存储指令的高速缓冲器（cache）和相应的指令，当重复执行这些指令时，只需读入一次就可连续使用，不需要再次从程序存储器中读出，从而减少了指令执行作需要的时间。

1.2流水线技术DSP处理器流水线技术是将各指令的各个步骤重叠起来执行，而不是一条指令执行完成之后，才开始执行下一条指令。

每条指令可通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数和执行等多个步骤，实现多条指令的并行执行，从而在不提高系统时钟频率的条件下减少每条指令的执行时间。

其过程如图

1.3所示图

1.3四级流水线操作

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