【正文】 RAM，因?yàn)榍罢呓涌诟啽?。其中?C54x 采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，并集成有豐富的硬件邏輯和外部接口資源，具有較高的性能，及較低的成本和體積。兩組 16bit 數(shù)據(jù)寫總線 (EB， FB)連接數(shù)據(jù)寫地址產(chǎn)生邏輯。特別要提到的是 C55x 指令集中所提供的三操作數(shù)指令，這種指令可以實(shí)現(xiàn) 3 個操作數(shù)的同時處理（如寫入寄存器或存儲器等操作），大大壓縮了代碼的指令數(shù)量。 當(dāng)然，數(shù)字信號處理也存在一些缺點(diǎn)。硬件設(shè)計是指根據(jù)系統(tǒng)要求選擇合適的 DSP 芯片，然后設(shè)計相應(yīng)的外圍電路。 CCS 的開發(fā)系統(tǒng)主要由以下組件構(gòu)成： 1. TMS320C54x 集成代碼產(chǎn)生工具； 2. CCS 集成開發(fā)環(huán)境； 3. DSP/BIOS 實(shí)時內(nèi)核插件及其應(yīng)用程序接口 API； 4. 實(shí)時數(shù)據(jù)交換的 RTDX 插件以及相應(yīng)的程序接口 API； 5. 由 TI 公司以外的第三方提供的各種應(yīng)用模塊插件。 參考文獻(xiàn) 1 《 ICETEK 評估板硬件使用指導(dǎo)書》 . 2 鄒彥等《 DSP 原理與應(yīng)用》 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021： 156~211 3 彭啟琮《 DSP 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用》 .北京：高教出版社， 2021： 141~174 4 羅軍輝 .《 在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用》 .北京：電子工業(yè)出版社 ，2021： 213~1997： 321~351 5 唐向宏等 .《 MATLAB 在電子信息類課程中應(yīng)用》 .北 京：電子工業(yè)出版社 ， 1995： 312~401 6 李真芳，蘇濤，黃小宇 .DSP 程序開發(fā) —— MATLAB 調(diào)試及目標(biāo)代碼生成 .西安電子科技大學(xué)出版社， 2021： 87~163 7 郭森 茂 ，閆生 .數(shù)字信號處理器模式 [M].清華大學(xué)出版社， 2021 年。在生成目標(biāo)程序和程序庫的過程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對不同的程序進(jìn)行分類管理； 5． 基本調(diào)試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存 器、存儲器、反匯編、變量窗口等功能，并支持 C 源代碼級調(diào)試； 6． 斷點(diǎn)工具，能在調(diào)試程序的過程中，完成硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)的設(shè)置； 7． 探測點(diǎn)工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)視等； 8． 分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評價代碼執(zhí)行的時鐘； 9． 數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運(yùn)算結(jié)果用圖形顯示 ,包括顯示時域 /頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進(jìn)行自動刷新； 10． 提供 GEL 工具。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(biāo)準(zhǔn) C 語言，編寫比較簡 單，但效率低。 DSP 系統(tǒng)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(tǒng)消耗的功率也較大。 DSP 系統(tǒng)的 特點(diǎn) DSP 系統(tǒng)是以數(shù)字信號處理為基礎(chǔ)的，因此不但具有數(shù)字處理的全部優(yōu)點(diǎn)而且還具有以下特點(diǎn) [24]: 1．接口方便 ： DSP 應(yīng)用系統(tǒng)與其他以現(xiàn)代 數(shù) 字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是相互兼容的，這樣的系統(tǒng)接口以實(shí)現(xiàn)某種功能要比模擬系統(tǒng)與這些系統(tǒng)接口要容易得多。還有一條附加總線為 DMA 控制器和外設(shè)控制 器提供服務(wù)。 TMS320C55x 采用多總線結(jié)構(gòu) ，由五組內(nèi)部數(shù)據(jù)總線（ 3 個用于讀， 2 個用于寫）和一組內(nèi)部程序存儲總線構(gòu)成。 其性能可以達(dá)到 400－ 800MIPS，但功耗低到 mW/MIPS。 6．面向寄存器和累加器 DSP 所使用的不是一般的寄存器文 件，而是專用寄存器，較新的 DSP 產(chǎn)品都有類似于 RISC 的寄存器文件。相比而言， DSP 芯片的特征就是有一個專用的硬件乘法器。 2．流水線 與哈佛結(jié)構(gòu)相關(guān)， DSP 芯片廣泛采用流水線以減少指令執(zhí)行時間，從而增強(qiáng)了處理器的處理能力 。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展， DSP 產(chǎn)品的應(yīng)用己擴(kuò)大到人們的學(xué)習(xí)、工作和生活的各個方面，并逐漸成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素 。 DSP 發(fā)展歷程大致分為三個階段 ： 20 世紀(jì) 70 年代理論先行， 80 年代產(chǎn)品普及和 90 年代的突飛猛進(jìn)。根據(jù)通帶截至頻率和阻帶截至頻率與頻譜函數(shù)曲線比較，滿足設(shè)計要求。 grid on xlabel(39。w(rad)39。)。 normwc1=(((wc1^2)(w0^2))/(B*wc1))。 %計算帶通濾波器的阻帶下截止頻率 wc1=(2/T)*tan(wp1/2)。 (6)利用雙線性變換法將模擬帶通濾波 器 Ha(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字帶通濾波器 H(z). IIR 濾波器的 流程框圖 開始 ↓ 讀入數(shù)字濾波器技術(shù)指標(biāo) ↓ 將指標(biāo)轉(zhuǎn)換成歸一化模擬低通濾波器的指標(biāo) ↓ 設(shè)計歸一化的模擬低通濾波器階數(shù) N和 3db截止頻率 ↓ 模擬域頻率變換，將 G(P)變換成模擬帶通濾波器 H(s) ↓ 用雙線性變換法將 H(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字帶通濾波器 H(z) ↓ 輸入信號后顯示相關(guān)結(jié)果 ↓ MATLAB 程序 MATLAB 程序如下 : clear wp0=*pi。 (2)用Ω =2/T*tan(w/2)對帶通數(shù)字濾波器 H(z)的數(shù)字邊界頻率預(yù)畸變，得到帶?o ?oo??)j(a ΩH)(e j ?H? ???ooo)](ea r g [ j ?H)]j(a r g [ a ΩH通模擬濾波器 H(s)的邊界頻率主要是通帶截止頻率ω p1,ω p2。 ???????? 2tan2 ?T?－ ? ?o? ?2ta n2 ?T? ＝ 圖 15 雙線性變換法幅度和相位特 性的非線性映射 對于分段常數(shù)的濾波器，雙線性變換后，仍得到幅頻特性為分段常數(shù)的濾波器，但是各個分段邊緣的臨界頻率點(diǎn)產(chǎn)生了畸變，這種頻率的畸變，可以通過頻率的預(yù)畸來加以校正。 雙線性變換法優(yōu)缺點(diǎn) 雙線性變換法與脈沖響應(yīng)不變法相比，其主要的優(yōu)點(diǎn)是避免了頻率響應(yīng)的混TsTsTsTsTsTseeTTsTee eeTs 1111 11 1122t a nh22 12/2/2/2/???????????????????11112????? zzTssTsTsTsTz?????? 222121???????????? ?? jTjeeTs jj 2t a n2112 ??????????jTjTz??22222222||???????? ????????? ????TTz疊現(xiàn)象。這樣就使 S平面與 Z平面建立了一一對應(yīng)的單值關(guān)系，消除了多值變換性，也就消除了頻譜混疊現(xiàn)象，映射關(guān)系如圖 13 所示。所以，脈沖響應(yīng)不變法只適用于限帶的模擬濾波器 (例如，衰減特性很好的低通或帶通濾波器 )，而且高頻衰減越快，混疊效應(yīng)越小。正如采樣定理所討論的，只有當(dāng)模擬濾波器的頻率響應(yīng)是限帶的，且?guī)抻谡郫B頻率以內(nèi)時，即 (13) 才能使數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)在折疊頻率以內(nèi)重現(xiàn)模擬濾波器的頻率響應(yīng)，而不產(chǎn)生混疊失真，即 |ω |π (14) 但是，任何一個實(shí)際的模擬濾波器頻率響應(yīng)都不是嚴(yán)格限帶 的，變換后就會產(chǎn)生周期延拓分量的頻譜交疊，即產(chǎn)生頻率響應(yīng)的混疊失真，如圖 74所示。 IIR 數(shù)字濾波器的特征是，具有無限持續(xù)時間沖激響應(yīng)，需要用遞歸模型 來實(shí)現(xiàn)，其差分方程為： 系統(tǒng)函數(shù)為： 設(shè)計 IIR濾波器的任務(wù)就是尋求一個物理上可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)函數(shù) H(z)，使其頻率響應(yīng) H(z)滿足所希望得到的頻域指標(biāo)，即符合給定的通帶截止頻率、阻帶截止頻率、通帶衰減系數(shù)和阻帶衰減系數(shù)。最后采用窗函數(shù)法在 CCS 環(huán)境下，利用 MATLAB 仿真得到的濾波器系數(shù)，編程實(shí)現(xiàn)IIR 數(shù)字濾波器，得出濾波結(jié)果波形，并對結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)。由于 FPGA 產(chǎn)品的迅速發(fā)展，人們可以利用 Atera、 Xilinx 等產(chǎn)品，使用其相關(guān)開發(fā)工具和 VHDL 等硬件開發(fā)語言，通過軟件編程用硬件實(shí)現(xiàn)特定的數(shù)字濾波算法。比如用 MATLAB 就幾乎可以實(shí)現(xiàn)所有數(shù)字濾波器的仿真。同時，由于在許多場合下，需要對信號進(jìn)行實(shí)時處理，因而對于單片機(jī)的性能要求也越來越高。 數(shù)字濾波器的優(yōu)越性 ........................................................................................2 數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)的方法 ....................................................................................2 主要研究內(nèi)容 ....................................................................................................3 第 2 章 濾波器 基礎(chǔ) .........