DSP简介PPT文档格式.ppt

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用数学方法对上述的数字信号进行处理，对信号进行变化或提取相应的信息实时处理（Real-Time）：

数字信号处理与信号的输入和输出保持同步非实时处理（NonReal-Time）：

先对信号进行采样并存储，然后再对其进行处理数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）：

用于实时完成上述数字信号处理的微处理器,几个信号的概念,FPGA（Field-ProgrammableGateArrays）优点：

可重新配置能力，多次实验，快速进入市场；

速度快（专门硬件逻辑）。

缺点：

FPGA价格昂贵，功耗大。

ASIC（Application-specificIC）优点：

功能优化的很好，吞吐量高，功耗低，节能。

固定不可编程，功能不可任意改动，因此开发成本高。

WhychoicesDSP,选用DSP还是通用CPU?

当有如下要求时，选用DSP：

降低成本缩小系统体积低功耗需对很多“高”频率的信号进行实时处理但是如您有如下要求，请考虑用一个通用的处理器（如奔腾CPU）：

庞大的存储系统先进复杂的操作系统,数字信号处理领域组成图,分析数字信号处理算法，以下几类运算大约占各种处理算法的75：

卷积运算：

相关运算：

变换运算：

级数运算：

因此：

DSP芯片的核心是算法的实现,数字信号处理常用算法分析,数字信号处理的算法特点和DSP的基本对策,1.哈佛结构：

程序空间和数据空间分离；

允许同时取指令和取操作数；

允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据；

2.多总线结构：

DSP内部采用多总线结构，可以保证在一个机器周期内多次访问程序和数据空间。

例如54x内部有P、C、D、E等4对8条总线，大大提高了DSP的运行速度。

3.流水线结构：

DSP执行一条指令，需要通过取指、译码、取操作数和执行等6个阶段。

在DSP中，采用流水线结构，在程序运行中这6个阶段是重叠的。

如图所示,DSP的基本特点,多总线结构,ROM/Flash,SARAM,B0DARAM,B1,B2DARAM,Memory-MappedRegisters,外部地址总线,外部数据总线,ControlBus,PAB,DRAB,DWAB,PRDB,DRDB,DWEB,ExternalSignals,CPU,On-ChipPeripherals/Registers,流水线结构,4.多处理单元：

DSP内部一般都包括有多个处理单元，ALU、ARAU、ACC、MUL等，它们可以在一个周期内同时进行运算。

DSP的这种多处理单元结构，特别适用于FIR和IIR滤波器，此外，许多DSP的多处理单元结构还可以将一些特殊的算法，比如FFT的位码倒置寻址和取模运算等，在芯片内部用硬件实现以提高运行速度。

5.特殊的DSP指令：

MACD、FIRS等,DSP的基本特点,DSP的基本特点,6.指令周期短：

以TMS320C54x为例，其运算速度可达到100150MIPS。

以TMS320C62x为例，当时钟为150MHz,运算速度可达到1200MIPS。

以TMS320DM642为例，当时钟为600MHz,运算速度可达到4800MIPS。

7.运算精度高字长为16位、32位、40位8.外围接口配置强片内具有串行口、主机接口、DMA控制器、软件控制的等待状态产生器、锁相环时钟产生器、JTAG口、IDLE模式。

1978年：

TI推出TMC0280“Speak&

Spell”DSP合成器1979年：

Intel推出2920“模拟信号处理器”1980年：

NEC推出Upd77201980年：

AT&

T贝尔实验室DSP-1（信息采集）1982年：

TI推出TMS32010芯片（第一片商业DSP）,DSP芯片的发展历程,数字信号处理技术的发展概况,全球有四大DSP供应商：

exasInstruments（TMS320系列）AnalogDevice（ADSP2100系列和SHARC系列）MOTOROLA（DSP56xxx系列和DSP96xxx系列）LUCENT（DSP16xxx系列）,最早问世的6种DSP,DSP的3P趋势图,DSP器件的发展必须兼顾三个因素（3P）：

性能（performance）、功耗（powerconsumption）、价格（price）,第二部分：

主流DSP产品概述,一、AnalogDevice公司二、exasInstruments公司,一、AnalogDevice公司,1、ADSP-21xxProcessor2、SHARCProcessor3、,3、TigerSHARCProcessor,4、BlackfinProcessor,1、ADSP-21xxProcessor,250多DSP，16位定点，代码兼容；

其中ADSP-218x系列的管脚都兼容，即使换DSP但板子都不必重画。

2、SHARCProcessor,高性能高集成，32位定点或32、40位IEEE标准的浮点型处理器，适合用于高性能嵌入式信号处理系统中。

400-MHz/2400-MFLOPS,第3代SHARC产品,开发工具,开发工具（续）,3、TigerSHARCProcessor,TigerSHARC满足几乎工业上所有信号处理和图像处理的要求无线，医学图像，工业图像，军品。

片内RAM大，I/O带宽大吞吐量大。

TigerSHARC产品,TigerSHARC开发工具,4、BlackfinProcessor,Blackfin16/32位嵌入式处理器满足计算和低能耗要求，语音、视频和通信。

在实时信号处理和非实时控制处理之间灵活分配DSP资源。

HighPerformanceProcessorCoreHighBandwidthDMACapabilityVideoInstructionsEfficientControlProcessingHierarchicalMemorySuperiorCodeDensityDynamicPowerManagement,BlackfinProcessor概况,Blackfin产品,200MhzADSP-BF535到双核600MhzADSP-BF561,二、exasInstruments公司,TI公司主推的三大DSP平台,TI数字信号处理（DSP）,低成本控制系统应用电机控制存储数控系统,高效、低功耗无线电话网络音频播放器数字相机Modems电信VoIP,多通道和多功能应用电信基础设备无线基础设备xDSL成像处理多媒体服务器视频处理,高性能,更高性能DSP的发展,TIC64xCore:

最高性能的开发平台,工作频率达到1.1GHz成为工业应用最快的DSP最高效编译器兼用C62xTM,TIC55xCore:

最高速低功耗的DSP,内核功耗0.05mW/MIPS,该功耗大概是目前工业主导低功耗DSP产品的1/6软件兼用最为流行的C54xDSP,TIC28xTMCore:

最先进的控制功能的DSP,超过400MIPS的DSP控制器软件兼容目前主导的控制DSPC24xTM,C2000系列DSP应用领域,TVscreenDeflectionofelectronbeamforsmallangleandsharpcornerTVscreen,Automotive-EPSBatteryoperatedprecisionforsteering,DigitalPowerSupplyProvidescontrol,sensing,PFC,andotherfunctions,OpticalNetworkingControloflaserdiode,PrinterPrintheadcontrolPaperpathmotorcontrol,“Segway”ManynewcoolApplicationtocome,TirePressureLowcostpressuresensingbasedontirerotationspeedmeasurement,C2000系列DSP,子系列,C2xx子系列：

16位定点DSP、20MIPS代表器件：

TMS320F206PZC24x子系列：

TMS320F240LF240x子系列：

16位定点DSP、40MIPS代表器件：

TMS320LF2407F28x子系列：

32位定点DSP、150MIPS代表器件：

TMS320F2801、TMS320F2812,C2000Roadmap,F2810128-LQFP,F2811128-LQFP,F2812176-LQFP179-u*BGA,High-endF28xderivatives,F2801100pin,F2806100pin,F2808100pin,C2810128-LQFP,C2811128-LQFP,C2812176-LQFP179-u*BGA,R2811128-LQFP,R2812176-LQFP179-u*BGA,Multi-Function,Appliance&

ConsumerControl,High-PrecisionUni-processorControlforApplicationsfromIndustrialDrivestoAutomotive,FutureofControl:

ImprovedIndustrialDrive,Underdevelopment:

HigherqualityofMIPSNewperipheralintegration,CostoptimizedC28xderivatives,LC2403A,Price&

ControlPerformance,TMS320F2812TM,MemoryBus,C2000系列DSP,当前主流型号TMS320F2812内核结构,TMS320F2812结构和配置DSP处理器,TMS320F2812与TMS320LF2407比较内核由16位变为32位，速度由40MHZ增加到了150MHZ片内SRAM由2.5K增加到18K，FLASH由32K增加到128KADC精度由10位增加到12位，速度由2M增加到12.5M增加了一个SCI，一个McBSPTI提供较多的相关的行业应用的LIB库文件，尤其是电机方面的，可以加快客户的开发速度。

通用IO。

TMS320LF2407与TMS320LF2812的管脚里面基本上除了ADC、电源、JTAG，其他接口都可以设置成GPIO，如PWM，CAP，QEP，CAN，SCI，SPI等，客户可以灵活配置。

C5000系列DSP的应用,C5000系列DSP,子系列,C54x子系列：

16位定点DSP、100160MIPS代表器件：

TMS320VC5402、VC5409、VC5410、VC5416C55x子系列：

16位定点DSP、400MIPS代表器件：

TMS320VC5510、VC5509、VC5502C54xARM7子系列：

代表器件：

TMS320VC5470、VC5471、DSC21C55xARM9子系列：

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