信息工程系通信工程畢業(yè)論文-基于dsp的fft的實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-02-12 10:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 障診斷等也密切相關(guān)。近來新興的一些學(xué)科，如人工智能、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，都與數(shù)字信號(hào)處理密不可分?？梢哉f，數(shù)字信號(hào)處理是把許多經(jīng)典的理論體系作為自己的理論基礎(chǔ)，同時(shí)又使自己成為一系列新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)。DSP 主要應(yīng)用在數(shù)字信號(hào)處理中，目的是為了能夠滿足實(shí)時(shí)信號(hào)處理的要求，因此需要將數(shù)字信號(hào)處理中的常用運(yùn)算執(zhí)行的盡可能快，這就決定了 DSP 的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。適合數(shù)字信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)：DSP 包含乘法器、累加器、特殊地址產(chǎn)生器、領(lǐng)開銷循環(huán)等；提高處理速度的關(guān)鍵技術(shù)：流水線技術(shù)、并行處理技術(shù)、超常指令（VLIW）、超標(biāo)量技術(shù)、DMA 等。從廣義上講，DSP、微處理器和微控制器（單片機(jī)）等都屬于處理器，可以說 DSP 是一種 CPU。DSP 和一般的 CPU 又不同，最大的區(qū)別在于：CPU ；DSP 是數(shù)據(jù)和地址空間分開的哈佛結(jié)構(gòu)。 芯片 芯片的基本結(jié)構(gòu):數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 是一種可編程的高性能處理器,近年來發(fā)展很快,它不僅適用于數(shù)字信號(hào)處理,而且在圖像處理、語音處理、通信等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。DSP 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了低成本、低功耗、高性能的處理能力,以 DSP 作為核心是智能化制造技術(shù)中智能控制器的發(fā)展方向。離散傅立葉變換(DFT) 是數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的工具之一。但由于 DFT 的計(jì)算量太大,應(yīng)用受到限制。DSP 的出現(xiàn)使 FFT 的實(shí)現(xiàn)變得更方便。TMS320L F240x 系列數(shù)字信號(hào)處理器是 TI 公司基于電機(jī)的控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,它將高性能的 DSP 內(nèi)核和豐富的微控制器外設(shè)功能集于一個(gè)芯片中,為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案。在 TMS320 系列DSP 基礎(chǔ)上, TMS320L F240xDSP 有以下一些特點(diǎn):1) 采用高性能靜態(tài) CMOS 技術(shù),使得供電電壓降為 3. 3 V ,減少了控制器的功耗。30 MI/ s 的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到 33 ns ,提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力。2) 片內(nèi)有高達(dá) 32 kB 的 FLASH 程序存儲(chǔ)器,高達(dá) 1. 5 kB 的數(shù)據(jù)/ 程序 RAM ,544 B 雙口 RAM(DARAM) 和 2 kB 的單口 RAM(SARAM) 。3) 兩個(gè)事件管理器模塊 EVA 和邵陽學(xué)院 DSP 課程設(shè)計(jì)（論文）3EVB ,每個(gè)包括:兩個(gè) 16 位通用定時(shí)器,8 個(gè) 16 位的脈寬調(diào)制(PWM) 通道。4) 可擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)器(L F2407) 總共 192 kB 的空間:64 kB 程序存儲(chǔ)器空間。64 kB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間。64 kB I/ O 尋址空間。5) 10 位 A/ D 轉(zhuǎn)換器最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為 500 ns ,可選擇由兩個(gè)事件管理器來觸發(fā)兩個(gè) 8 通道輸入 A/ D 轉(zhuǎn)換器或一個(gè) 16 通道輸入的 A/ D 轉(zhuǎn)換器。此外,還有看門狗定時(shí)器模塊(WDT) ,控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) 2. 0 模塊,串行通信接口( SCI) 模塊,16 位串行外設(shè)(SPI) 接口模塊,40 個(gè)可單獨(dú)編程或復(fù)用的通用輸入/ 輸出引腳( GPIO) 等。 系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)過程:由于數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是以數(shù)字信號(hào)處理理論為基礎(chǔ)，所以具有數(shù)字信號(hào)處理的全部優(yōu)點(diǎn)：(1)接口方便 DSP 系統(tǒng)與其它以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是相互兼容的，比模擬系統(tǒng)與這些系統(tǒng)接口要容易的多。(2)編程方便 DSP 系統(tǒng)中的可編程 DSP 芯片可以使設(shè)計(jì)人員在開發(fā)過程中靈活方便的進(jìn)行修改和升級(jí)，可以將 C 語言與匯編語言結(jié)合使用。(3)具有高速性 DSP 系統(tǒng)的運(yùn)行較高，最新的 DSP 芯片運(yùn)行速度高達(dá) 10GMIPS 以上。(4)穩(wěn)定性好DSP 系統(tǒng)以數(shù)字處理為基礎(chǔ)， 受周圍環(huán)境，如噪聲、溫度等的影響小、可靠性高；(5)精度高 例如 16 位數(shù)字系統(tǒng)可以達(dá)到 105 的精度；(6)可重復(fù)性好 模擬系統(tǒng)的性能受元件參數(shù)性能變化影響大，而數(shù)字系統(tǒng)基本不受影響，更便于測(cè)試、調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)。(7)集成方便 DSP 系統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模生產(chǎn)。當(dāng)然 DSP 也存在一定的缺點(diǎn)。例如，對(duì)于一些簡單的信號(hào)處理任務(wù)，如與模擬交換線的電話接口，若采用 DSP 則使成本增加。另外，DSP 系統(tǒng)中的高速時(shí)鐘通邵陽學(xué)院 DSP 課程設(shè)計(jì)（論文）4常在幾十兆赫，可能帶來高頻干擾和電磁泄漏等問題， 而且 DSP 的功率消耗在系統(tǒng)中也是較大的。此外，DSP 技術(shù)發(fā)展得很快，數(shù)學(xué)知識(shí)要求多，開發(fā)和調(diào)試工具還很不完善
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