[工學(xué)]第1章dsp綜述(編輯修改稿)
2025-04-18 09:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斷、阻抗、絕緣等性能。以 F2812為核心，完成數(shù)據(jù)采集、測(cè)試算法、通訊控制等。 （ 7）導(dǎo)彈信號(hào)模擬器 F2812 完成對(duì)導(dǎo)彈通訊信號(hào) (1553B、 422等 )、模擬信號(hào)、供電信號(hào)的模擬，代替真彈進(jìn)行測(cè)試訓(xùn)練。 （ 8）視頻采集處理卡 DM642 完成視頻信號(hào)的采集、裁剪、存儲(chǔ)、處理等功能。 DSP與單片機(jī)、嵌入式微處理器的區(qū)別 DSP 、單片機(jī)以及嵌入式微處理器都是嵌入式家族的一員 ,具有不同的特點(diǎn) DSP DSP能夠高速、實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算。 數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的特點(diǎn) 是大量的乘 /加運(yùn)算。 為了能快速地進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算， （ 1） DSP設(shè)置了 硬件乘法 /累加器； （ 2）能在 單個(gè)指令周期內(nèi)完成乘 /加運(yùn)算； （ 3）為滿足 FFT、卷積等數(shù)字信號(hào)處理的特殊要求，大多在指令系統(tǒng)中設(shè)置了 “ 循環(huán)尋址 ” 及 “ 位倒序 ” 尋址指令和其他特殊指令 ，使得尋址、排序的速度大大提高。 （ 4） 高速數(shù)據(jù)的傳輸能力，利用獨(dú)立 DMA總線及其控制器。 FIR： ? ?0() M kky n x n k?????DFT： ? ? ? ? ? ?0e x p ( 2 / )NnX k x n j N n k????? 單片機(jī) 單片機(jī) 也稱微控制器 （ MCU） 或嵌入式控制器 ， 它是為 中 、 低成本控制領(lǐng)域而設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的 。 單片機(jī)的 位控能力強(qiáng) ， I/O接口種類繁多 ， 片內(nèi)外設(shè)和控制功能豐富 、 價(jià)格低 、 使用方便 。 DSP在某種意義上可以說(shuō)是在 MCU基礎(chǔ)上的演化和發(fā)展 ， 是在MCU基礎(chǔ)上功能的延伸和擴(kuò)展 。 與 DSP相比 ， 單片機(jī)處理速度較慢 。 DSP具有的高速并行結(jié)構(gòu)及指令 、 多總線 ， 單片機(jī)卻沒(méi)有 。 DSP處理的 算法的復(fù)雜度 和大的數(shù)據(jù)處理流量 更是單片機(jī)不可企及的 。 嵌入式微處理器 嵌入式微處理器 的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的 CPU（ 微處理器 ） ，是嵌入式系統(tǒng)的核心 。 目前 ， 較流行的是基于 ARM ARM9系列內(nèi)核的嵌入式微處理器 。 為滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求 ， 嵌入式微處理器雖然在功能上和標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本是一樣的 ， 但在 工作溫度 、 抗電磁干擾 、可靠性等方面 一般都做了各種增強(qiáng) 。 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比 ， 嵌入式微處理器 具有體積小 、 質(zhì)量輕 、成本低 、 可靠性高的優(yōu)點(diǎn) ， 但是在電路板上必須包括 ROM、RAM、 總線接口 、 各種外設(shè)等器件 ， 從而 降低了系統(tǒng)的可靠性 ， 技術(shù)保密性也較差 。 嵌入式微處理器與 DSP的一個(gè)很大區(qū)別 ， 就是嵌入式處理器的 地址線要比 DSP的數(shù)目多 ， 所能擴(kuò)展的存儲(chǔ)器空間要比 DSP的存儲(chǔ) 器 空 間 大 的 多 ， 所以 可 配 置 實(shí) 時(shí) 多 任 務(wù) 操 作 系 統(tǒng)RTOS(RealTime Operating System)。 RTOS是 針對(duì)不同處理器優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效率 、 可靠性和可信性很高的實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核 ， 它將 CPU時(shí)間 、 中斷 、 I/O、 定時(shí)器等資源都包裝起來(lái) ， 留給用戶一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口 （ API） ，并根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí) ， 合理地在不同任務(wù)之間分配 CPU時(shí)間 。 RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái) 。 常用的 RTOS： Linux（ 為幾百 KB） 和 VxWorks（ 幾 MB） 。 DSP 、 單片機(jī)以及嵌入式微處理器三者各有所長(zhǎng) 技術(shù)的發(fā)展使得 DSP、 單片機(jī) 、 嵌入式微處理器 相互借鑒對(duì)方的優(yōu)點(diǎn) ， 互相取長(zhǎng)補(bǔ)短 。 現(xiàn)在 ， 部分 單片機(jī)內(nèi)部都有硬件乘法器 ， 也有了 DSP內(nèi)部才有的流水線作業(yè) 。 借鑒 PC機(jī)的優(yōu)點(diǎn) ， DSP內(nèi)部也有了一定規(guī)模的高速緩存 。 有的DSP內(nèi)部集成了高速運(yùn)行的 DSP內(nèi)核 及控制功能豐富的 嵌入式處理器內(nèi)核 。 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征 DSP是具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，其 基本結(jié)構(gòu) 及 主要特征 如下。 1．程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的 哈佛結(jié)構(gòu) 哈佛結(jié)構(gòu) 就是將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在兩個(gè)不同的存儲(chǔ)空間中。程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分別獨(dú)立編址。 傳統(tǒng)的馮 .諾依曼結(jié)構(gòu) 是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共用公共的存儲(chǔ)空間和地址 /數(shù)據(jù)總線， 依靠指令計(jì)數(shù)器中提供的地址 來(lái)區(qū)分是指令、數(shù)據(jù)還是地址。 取指令 和 取數(shù)據(jù) 都訪問(wèn)同一存儲(chǔ)器空間，數(shù)據(jù)的吞吐率低。 在哈佛結(jié)構(gòu)中，由于程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，即每個(gè)存儲(chǔ)器空間獨(dú)立編址、獨(dú)立訪問(wèn)，并 具有獨(dú)立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，取指令和執(zhí)行指令能完全重疊進(jìn)行。 現(xiàn)在的 DSP普遍采用 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) ，改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1）允許數(shù)
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