【正文】 讀程序地址總線（PDA）上傳送24位的程序代碼地址，由讀程序總線（PB）將32位的程序代碼送入指令緩沖單元進行譯碼。 指令緩沖單元（I）C54X的指令緩沖單元有指令緩沖隊列IBQ和指令譯碼器組成。在每個CPU周期內，I單元將從程序數據接收的4B程序代碼放入指令緩沖隊列，指令譯碼器從隊列中取6B程序代碼，根據指令的長度可對8位、16位、24位、32位和48位的變長指令進行譯碼，然后把譯碼數據送入P單元、A單元和D單元去執(zhí)行。 程序流程單元（P）程序流程單元有程序地址產生電路和寄存器組湊成。程序流程單元產生所有程序空間的地址，并控制指令的讀取順序。程序地址產生邏輯電路的任務是產生讀取空間的24位地址。一般情況下，它產生的是連續(xù)地址，如果指令要求讀取非連續(xù)地址的程序代碼時，程序地址產生邏輯電路能夠接收來自I單元的立即數和來自D單元的寄存器值，并將產生的地址傳送到PAB。 在P單元中使用的寄存器分為5種類型： ：包括程序計數器、返回地址寄存器和控制流程關系寄存器。 ：包括塊重復寄存器0和1（BRC0、BRC1）BRC1的保存寄存器(BRS1)、塊重復起始地址寄存器0和1以及塊重復結束地址寄存器0和1。 ：包括單重復寄存器和計算單重復寄存器。 ：包括中斷標志寄存器0和中斷使能寄存器0和1以及調試中斷使能寄存器0和1。 ：包括狀態(tài)寄存器0，1，2和3。 地址程序單元（A） 地址程序單元包括數據地址產生電路、算術邏輯電路和寄存器組構成。 數據地址產生電路能夠接收來自I單元的立即數和來自A單元的寄存器產生讀取數據空間的地址。對于使用間接尋址模式的指令，有P單元向DAGEN說明采用的尋址模式。 A單元包括一個16位的算術邏輯單元，它既可以接收來自I單元的立即數也可以與存儲器、I/O空間、A單元寄存器、D單元寄存器和P單元寄存器進行雙向通信。 A單元包括的寄存器有以下幾種類型： ：包括數據頁寄存器和接口數據頁寄存器； ：包括系數數據指針寄存器、堆棧針寄存器和8個輔助寄存器； ：包括循環(huán)緩沖大小寄存器、循環(huán)緩沖起始地址寄存器。 ：包括臨時寄存器。 數據計算單元（D）數據計算單元由移位器、算數邏輯電路、乘法累加器和寄存器組構成。D單元包含了CPU的主要運算部件。 D單元移位器能夠接收來自I單元的立即數，能夠與存儲器、I/O單元、A單元寄存器、D單元寄存器和P單元寄存器進行雙向通信，此外，還可以向D單元的ALU和A單元的ALU提供移位后的數據。移位可以完成以下操作： ，移位數樂意從零食寄存器讀取或由指令中的常數提供； 、存儲器或I/O空間數據可完成左移31位或32位的移位操作； 。 DSP的設計 DSP的設計特點DSP系統是以數字信號處理為基礎的，因此不但具有數字處理的全部優(yōu)點而且還具有以下特點：:DSP應用系統與其他以現代；之字技術為基礎的系統或設備都是相互兼容的，這樣的系統接口以實現某種功能要比模擬系統與這些系統接口要容易得多。：DSP應用系統中的可編程DSP芯片，能靈活方便地進行修改和升級。：DSP應用系統以數字處理為基礎，受環(huán)境溫度及噪聲的影響較小、可靠性高，無器件老化現象。：16位數字系統可以達到10一級的精度。：模擬系統的性能受元器件參數性能變化的影響比較大，而數字系統基本不受影響，因此數字系統便于測試、調試和大規(guī)模生產。:DSP應用系統中的數字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成。當然，數字信號處理也存在一些缺點。例如，對于簡單信號處理任務，若采用DSP則使成本增加。DSP系統中的高速時鐘可能帶來高頻干擾和電磁泄漏等問題，而且DSP系統消耗的功率也較大。此外，DSP技術更新速度快，對于數學知識要求高，開發(fā)和測試工具還有待進一步完善。 DSP系統的設計流程一個DSP系統的設計過程大概要有以下幾個步驟：，確定系統處理精度要求、速度要求、實時性要求等性能指標。，比如使用MATLAB等仿真工具，驗證算法的可行性，得出最佳的處理方法。，主要分為硬件設計和軟件設計。硬件設計是指根據系統要求選擇合適的DSP芯片然后設計相應的外圍電路。軟件設計主要是指根據系統的要求和選用的DSP芯片編寫相應的程序。程序的編寫可以使用匯編語言，匯編語言編寫的程序效率高，但比較煩雜；也可采用C語言，DSP的C語言基本上是標準C語言，編寫比較簡單，但效率低。在實際系統開發(fā)時往往是兩種語言結合編寫，在算法運算量大的地方使用匯編語言，在運算量小的地方使用C語言，這樣既能縮短軟件的開發(fā)周期，提高程序的可讀性和可移植性，又滿足了系統的實時性要求。第二章 FIR數字濾波器的簡介及基本原理 數字濾波器的簡介隨著信息時代和數字世界的到來，數字信號處理已成為一門極其重要的學科和技術領域。數字信號處理在通信、語音、圖像、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領域得到了廣泛的應用。數字信號處理（DSP）包括兩重含義：數字信號處理技術（Digital Signal Processing ）和數字信號處理器（ Digital Signal Processor ）。數字信號處理（DSP）是利用計算機或專用處理設備，以數值計算的方法、對信號進行采集、濾波、增強、壓縮、估值和識別等加工處理，借以達到提取信息和便于應用的目的，其應用范圍涉及幾乎所有的工程技術領域。在數字信號處理的應用中，數字濾波器很重要而且得到了廣泛的應用。按照數字濾波器的特性，它可以被分為線性與非線性、因果與非因果、無限長沖擊響應（IIR）與有限長沖擊響應（FIR）等等。其中，線性時不變的數字濾波器是最基本的類型；而由于數字系統可以對延時器加以利用，因此可以引入一定程度的非因果性，獲得比傳統的因果濾波器更靈活強大的特性；IIR 濾波器的特征是具有無限持續(xù)時間沖激響應，這種濾波器一般需要用遞歸模型來實現，因而有時也稱之為遞歸濾波器，而FIR濾波器的沖激響應只能延續(xù)一定時間，在工程實際中可以采用遞歸的方式實現，也可以采用非遞歸的方式實現，但其結構主要還是是非遞歸結構，沒有輸出到輸入的反饋，并且FIR濾波器很容易獲得嚴格的線性相位特性，避免被處理信號產生相位失真，而線性相位體現在時域中僅僅是h( n)在時間上的延遲，這個特點在圖像信號處理、數據傳輸等波形傳遞系統中是非常重要的，且不會發(fā)生阻塞現象，能避免強信號淹沒弱信號，因此特別適合信號強弱相差懸殊的情況。相對于IIR濾波器，FIR濾波器有著易于實現和系統絕對穩(wěn)定的優(yōu)勢，因此得到廣泛的應用；對于時變系統濾波器的研究則導致了以卡爾曼濾波為代表的自適應濾波理論的產生。自適應濾波即利用前一時刻已獲得的濾波器參數等結果，自動地調節(jié)（更新）現時刻的濾波器參數，以適應信號和噪聲未知的統計特性，或者隨時間變化的統計特性，從而實現最優(yōu)濾波。幾種主要的自適應濾波器為：最小均方（LMS）自適應濾波器、遞推最小二乘（RLS）自適應濾波器、格型自適應濾波器、無限沖擊響應（IIR）自適應濾波器。而自適應去噪電路是信號處理領域一個簡單應用，一個被噪聲污染的信號借助于相關噪聲可以把信號提取出來，而噪聲不斷變化,為了得到較清晰的語音信號必須采用自適應去噪技術,隨噪聲變化進行自適應濾波，濾波器自動調整它們的系數。一個數字濾波器可以用系統函數表示為：由此式可得到表示輸入輸出關系的常系數線性差分方程為：可見數字濾波器的功能就是把輸入序列x(n)通過一定的運算變換成輸出序列y(n)。不同的運算處理方法決定了濾波器實現結構的不同。數字濾波器的運算結構有兩種表示方法：方框圖和信號流圖法，如圖所示：最常見的3個基本運算單元：加法器、單位延時器和常數乘法器。信號流圖 方框圖 單位延時 乘常數 相加 研究濾波器實現結構的意義：（1）濾波器的基本特性，如有線長沖激響應與無限長沖激響應，決定了結構上有不同的特點；（2）不同結構所需的存儲單元及乘法次數不同，前者影響復雜性，后者影響運算速度；（3）在有限精度（有限字長）實現情況下，不同運算結構的誤差及穩(wěn)定性不同；（4）好的濾波器結構應該易于控制濾波器性能，適合于模塊化實現，便于時分復用； FIR數字濾波器的結構設 h ( n) ( n = 0，1， 2 ?N 1)為濾波器的沖激響應，輸入信號為 x ( n) ，則 FIR 濾波器就是要實現下列差分方程: 數字濾波器具有一下差分方程： (1)式中，為輸入序列，為輸出序列，和為濾波器系數，N是濾波器階數。若所有的均為0，則有： (2)(2)式即為FIR的差分方程。為了不失一般性，用下式來表示FIR的濾波器差分方程： (3)將(2)式進行Z變換，整理后可得FIR濾波器的傳遞函數： (4)FIR濾波器實質上就是一個分節(jié)的延遲線，把每一節(jié)的輸出用濾波器系數進行加權累加，便得到濾波器的輸出結果，它總是穩(wěn)定并且可實現的。在一些工程實際應用（如：圖像處理、數據調制解調）中，往往對相位要求較高。FIR濾波器可以實現嚴格的線性相位，從而得到了廣泛應用。它的差分方程數學表達式為： (5)(5)式中，N是FIR濾波器的抽頭數，x(n)表示在n 時刻輸入的信號樣值，h(n)表示濾波器的第n級抽頭系數。橫截型FIR濾波器的結構如下圖所示：(FIR濾波器的結構圖) FIR數字濾波器的特性 FIR數字濾波器的相位特性IIR數字濾波器能夠保留一些模擬濾波器的優(yōu)良特性，比如具有良好的幅頻特性，但是其相位是非線性的。FIR數字濾波器可以設計成嚴格線性相位的，避免被處理信號產生相位失真。FIR數字濾波器設計就是用多項式： （1） 來逼近所要求的頻率特性指標。由于它的單位沖激響應是有限長的，所以FIR數字濾波器是穩(wěn)定的。由式（1）可以得到FIR數字濾波器的頻率響應： （2）其中，是幅頻特性，是相頻特性。如果要求FIR數字濾波器具有嚴格線性相位，即相位不失真時，其相位和頻率呈正比，即相頻特性滿足： （3） 其中，為群延時。式（3）說明系統對信號中所有頻率分量都具有相同的時間延遲。對上述條件降低一點的要求是相位和頻率呈線性關系，即 （4）雖然的存在使相位呈非線性，但是它的群延時仍保持常數。 FIR數字濾波器的沖激響應是實數，當h(n)是偶對稱的，即 （5）其對稱中心為： （6）根據式（2），得