dsp的實現(xiàn)ii硬件實現(xiàn)(已修改)
2025-05-26 12:21 本頁面
【正文】 第九章 數(shù)字信號處理的實現(xiàn) 點此編輯標題內容 Visual Identification System 1 概述 2 DSP簡介 3 DSP的開發(fā) 4 DSP的應用 Digital Signal Processor 概述 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法： ?通用可編程數(shù)字信號處理器件（ DSPs）實現(xiàn) ?專用 DSP芯片實現(xiàn) ? 在通用計算機上用軟件實現(xiàn)； ?通用單片機（ MCU）實現(xiàn)； 通用處理器（ GPP）： ? 8bit Apple（ 6502）， ?NEC PC8000（ Z80） ? 8086/286/386/486/ ?Pentium/Pentium II/ Pentium III ? PowerPc 64bit CPU ?（ SUN Sparc， DEC Alpha, HP） ? 事務密集型處理機制 高時鐘頻率、高速總線等 ? 馮 .諾依曼結構：統(tǒng)一的程序和數(shù)據(jù)空間 ? 采取各種方法提高計算速度： 控制密集型處理機制 單片機（ MCU): ? INTEL MCS/48/51/96（ 98） ? MOTOROLA HCS05/011 4bit、 8bit單片機多應用于玩具、家電及工業(yè)控制； 16bit單片機除控制功能外，還有較強的信息處理的能力。但實時處理較困難。 例如：電腦洗衣機，倒車雷達（富士通） 硬件電路設計 CPU 用于產生驅動超聲波傳感器發(fā)射的控制信號、檢測回波信號、測量超聲波往返時間、計算汽車與障礙物之間的距離、顯示測量距離以及驅動蜂鳴器報警。為了測量汽車尾部與障礙物之間的最小距離，必須在汽車尾部安裝多個超聲波傳感器（本方案安裝 4個），測量時巡回檢測各個探頭與障礙物之間的距離，以各距離的最小值作為最終測量距離。為了提高測量距離，必須利用功率放大電路為超聲波傳感器提供足夠的能量。由于超聲波在空氣中傳輸會有一定的能量損耗，而且發(fā)射出去的超聲波只有一小部分能夠反射回來并被超聲波傳感器所接收，超聲波傳感器接收到的信號極其微弱，而且形狀不規(guī)則。為了便于 CPU 對信號的識別，在信號進入 CPU 之前必須對其進行放大、整形。 硬件電路設計 測量板實物 顯示板實物 數(shù)字信號處理器 （ DSP） ： 最有可能 實時實現(xiàn) 復雜運算 的器件！ 運算密集型處理機制 DSP簡介 1. 哈佛結構，且是多總線結構； Ven Neumann Harvard 2.“流水線（ pipeline）式 ” 的指令執(zhí)行； 3. 獨立的 乘法器 和 加法器 , 保證在一個時鐘周期內可同時完成相乘和累加兩個運算； 數(shù)字信號處理中最常用的運算： 乘法 累加一條指令完成 1010( ) ( )( ) ( ) ( )1( ) ( ) ( )NnknkNxnX k x n Wy n x k h n kr m x n x n mN???? ? ??????????? DSP提供了 “ 并行（ parallel） ”工作的能力。所謂并行，是指多個 DSP，或DSP內部的多個單元同時在完成一個共同的任務； ： (On chip Memory )。 專用尋址單元： (Addressing Logic )與ALU并行工作 。所有這些設置，都是為了提高運行速度； 7. 高的時鐘速度，極快的運算能力； MIPS： 百萬條指令 /秒 6. 為方便數(shù)據(jù)的讀、寫及與片外設備的通信，DSP上一般都集成有 DMA、串行通信口、定時器及中斷處理器等，具有和不同速度存儲器相連接的硬件和軟件的等待功能； TMS320C64系列的 DSP 最大時鐘速度可達 600MHz， 因此 ， 時鐘 周期僅為 ,其運算能力可達 4800MIPS； TMS320C6201 DSP 時鐘： 200MHz， 運算能力： 1600MIPS。 1024點的 FFT， 盡需要 70us。 該系列特別適用于圖像處理、三維成像、多媒體及其它高速運算的場合。 DSP芯片上有片上的 A/D及脈寬調制通道（ PWM），這一類 DSP除了有強的運算能力外，還有著很好的控制能力 ； 總之 ， 先進周密的硬件設計 、 方便完整的指令系統(tǒng) 、 配套的開發(fā)工具以及高速 、 實時信號處理市場的巨大需要 ， 從而使 DSP微處理器在飛速發(fā)展的計算機領域中異軍突起 。 目前 ， 數(shù)字
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