[工學(xué)]第1章dsp綜述(編輯修改稿)
2025-04-18 09:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 斷、阻抗、絕緣等性能。以 F2812為核心，完成數(shù)據(jù)采集、測試算法、通訊控制等。 （ 7）導(dǎo)彈信號模擬器 F2812 完成對導(dǎo)彈通訊信號 (1553B、 422等 )、模擬信號、供電信號的模擬，代替真彈進行測試訓(xùn)練。 （ 8）視頻采集處理卡 DM642 完成視頻信號的采集、裁剪、存儲、處理等功能。 DSP與單片機、嵌入式微處理器的區(qū)別 DSP 、單片機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 DSP DSP能夠高速、實時地進行數(shù)字信號處理運算。 數(shù)字信號處理運算的特點 是大量的乘 /加運算。 為了能快速地進行數(shù)字信號處理的運算， （ 1） DSP設(shè)置了 硬件乘法 /累加器； （ 2）能在 單個指令周期內(nèi)完成乘 /加運算； （ 3）為滿足 FFT、卷積等數(shù)字信號處理的特殊要求，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 單片機 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)計和開發(fā)的 。 單片機的 位控能力強 ， I/O接口種類繁多 ， 片內(nèi)外設(shè)和控制功能豐富 、 價格低 、 使用方便 。 DSP在某種意義上可以說是在 MCU基礎(chǔ)上的演化和發(fā)展 ， 是在MCU基礎(chǔ)上功能的延伸和擴展 。 與 DSP相比 ， 單片機處理速度較慢 。 DSP具有的高速并行結(jié)構(gòu)及指令 、 多總線 ， 單片機卻沒有 。 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)是通用計算機中的 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準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 。 與工業(yè)控制計算機相比 ， 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 ， 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 ， 所能擴展的存儲器空間要比 DSP的存儲 器 空 間 大 的 多 ， 所以 可 配 置 實 時 多 任 務(wù) 操 作 系 統(tǒng)RTOS(RealTime Operating System)。 RTOS是 針對不同處理器優(yōu)化設(shè)計的高效率 、 可靠性和可信性很高的實時多任務(wù)內(nèi)核 ， 它將 CPU時間 、 中斷 、 I/O、 定時器等資源都包裝起來 ， 留給用戶一個標準的應(yīng)用程序接口 （ API） ，并根據(jù)各個任務(wù)的優(yōu)先級 ， 合理地在不同任務(wù)之間分配 CPU時間 。 RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺 。 常用的 RTOS： Linux（ 為幾百 KB） 和 VxWorks（ 幾 MB） 。 DSP 、 單片機以及嵌入式微處理器三者各有所長 技術(shù)的發(fā)展使得 DSP、 單片機 、 嵌入式微處理器 相互借鑒對方的優(yōu)點 ， 互相取長補短 。 現(xiàn)在 ， 部分 單片機內(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機的優(yōu)點 ， 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)存儲在兩個不同的存儲空間中。程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間分別獨立編址。 傳統(tǒng)的馮 .諾依曼結(jié)構(gòu) 是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器共用公共的存儲空間和地址 /數(shù)據(jù)總線， 依靠指令計數(shù)器中提供的地址 來區(qū)分是指令、數(shù)據(jù)還是地址。 取指令 和 取數(shù)據(jù) 都訪問同一存儲器空間，數(shù)據(jù)的吞吐率低。 在哈佛結(jié)構(gòu)中，由于程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，即每個存儲器空間獨立編址、獨立訪問，并 具有獨立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，取指令和執(zhí)行指令能完全重疊進行。 現(xiàn)在的 DSP普遍采用 改進的哈佛結(jié)構(gòu) ，改進的哈佛結(jié)構(gòu)特點： （ 1）允許數(shù)
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