【正文】 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 56 第 1章 DSP緒論 DSP系統(tǒng) DSP系統(tǒng)的構(gòu)成 一個(gè)典型的 DSP系統(tǒng)應(yīng)包括抗混疊濾波器、數(shù)據(jù)采集 A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器 DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器等組成。 x(t) 抗混疊 濾波器 A/D 轉(zhuǎn)換器 x(n) y(n) y(t) 數(shù)字信號(hào)處理器 D/A 轉(zhuǎn)換器 低通 濾波器 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 57 第 1章 DSP緒論 DSP系統(tǒng)的處理過(guò)程： ① 將輸入信號(hào) x(t)進(jìn)行抗混疊濾波，濾掉高于 折疊頻率的分量，以防止信號(hào)頻譜的混疊； ② 經(jīng)采樣和 A/D轉(zhuǎn)換器，將濾波后的信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào) x(n)； ③ 數(shù)字信號(hào)處理器對(duì) x(n)進(jìn)行處理，得數(shù)字信 號(hào) y(n)； ④ 經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換器，將 y(n)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)； ⑤ 經(jīng)低通濾波器，濾除高頻分量，得到平滑的 模擬信號(hào) y(t)。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 58 第 1章 DSP緒論 DSP系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）接口方便 （ 2）編程方便 （ 3）具有高速性 （ 4）穩(wěn)定性好 （ 5）精度高 （ 6）可重復(fù)性好 （ 7）集成方便 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 59 第 1章 DSP緒論 DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程如圖所示。 根據(jù)需求寫(xiě)出任務(wù)書(shū) 確定設(shè)計(jì)目標(biāo) 算法研究和系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn) 定義系統(tǒng)性能指標(biāo) 選擇 DSP芯片 和外圍芯片 硬件設(shè)計(jì) 硬件調(diào)試 軟件設(shè)計(jì) 軟件調(diào)試 系統(tǒng)集成和測(cè)試 設(shè)計(jì)步驟分幾個(gè)階段： （ 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定設(shè)計(jì)目標(biāo) （ 2）算法模擬，確定性能指標(biāo) （ 3）選擇 DSP芯片和外圍芯片 （ 4）設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)的 DSP應(yīng)用系統(tǒng) （ 5）硬件和軟件調(diào)試 （ 6）系統(tǒng)集成和測(cè)試 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 60 第 1章 DSP緒論 DSP芯片的選擇 在進(jìn)行 DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇合適的 DSP芯片是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通常依據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)算速度、運(yùn)算精度和存儲(chǔ)器的需求等來(lái)選擇 DSP芯片。 一般來(lái)說(shuō)，選擇 DSP芯片時(shí)應(yīng)考慮如下一些因素。 1． DSP芯片的運(yùn)算速度 2． DSP芯片的價(jià)格 3． DSP芯片的運(yùn)算精度 4． DSP芯片的硬件資源 5． DSP芯片的開(kāi)發(fā)工具 6． DSP芯片的功耗 7．其它因素 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 61 第 1章 DSP緒論 DSP芯片的選擇 2． DSP芯片的價(jià)格 DSP芯片的價(jià)格也是選擇 DSP芯片所需考慮的一個(gè)重要因素。 在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用情況來(lái)選擇一個(gè)價(jià)格適中的 DSP芯片。 3． DSP芯片的運(yùn)算精度 運(yùn)算精度取決于 DSP芯片的字長(zhǎng)。 定點(diǎn) DSP芯片的字長(zhǎng)通常為 16位和 24位。 浮點(diǎn) DSP芯片的字長(zhǎng)一般為 32位。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 62 第 1章 DSP緒論 4． DSP芯片的硬件資源 DSP芯片的硬件資源主要包括：片內(nèi) RAM、 ROM的數(shù)量，外部可擴(kuò)展的程序和數(shù)據(jù)空間，總線接口， I/O接口等。 不同的 DSP芯片所提供的硬件資源是不相同的，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，考慮芯片的硬件資源。 5． DSP芯片的開(kāi)發(fā)工具 快捷、方便的開(kāi)發(fā)工具和完善的軟件支持是開(kāi)發(fā)大型、復(fù)雜 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的必備條件。 在選擇 DSP芯片的同時(shí)必須注意開(kāi)發(fā)工具對(duì)芯片的支持，包括軟件和硬件的開(kāi)發(fā)工具等。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 63 第 1章 DSP緒論 6． DSP芯片的功耗 在某些 DSP應(yīng)用場(chǎng)合，功耗也是一個(gè)需要特別注意的問(wèn)題。如便攜式的 DSP設(shè)備、手持設(shè)備、野外應(yīng)用的 DSP設(shè)備等都對(duì)功耗有特殊的要求。 7．其它因素 選擇 DSP芯片還應(yīng)考慮封裝的形式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、供貨情況、生命周期等。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 64 第 1章 DSP緒論 DSP產(chǎn)品簡(jiǎn)介 目前，在生產(chǎn)通用 DSP的廠家中，最有影響的公司有： AD公司 ATamp。T公司（現(xiàn)在的 Lucent公司） Motorola公司 TI公司（美國(guó)德州儀器公司） NEC公司。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 65 第 1章 DSP緒論 1． AD公司 定點(diǎn) DSP： ADSP21xx系列 16bit 40MIPS； 浮點(diǎn) DSP： ADSP21020系列 32bit 25MIPS； 并行浮點(diǎn) DSP： ADSP2106x系列 32bit 40MIPS； 超高性能 DSP： ADSP21160系列 32bit 100MIPS。 2． ATamp。T公司 定點(diǎn) DSP： DSP16系列 16bit 40MIPS； 浮點(diǎn) DSP： DSP32系列 32bit 。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 66 第 1章 DSP緒論 3． Motorola公司 定點(diǎn) DSP： DSP56000系列 24bit 16MIPS； 浮點(diǎn) DSP： DSP96000系列 32bit 27MIPS。 4． NEC公司 定點(diǎn) DSP： ?PD77Cxx系列 16bit； ?PD770xx系列 16bit； ?PD772xx系列 24bit或 32bit。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 67 第 1章 DSP緒論 5． TI公司 該公司自 1982年推出第一款定點(diǎn) DSP芯片以來(lái) ， 相繼推出定點(diǎn) 、 浮點(diǎn)和多處理器三類運(yùn)算特性不同的 DSP芯片 ， 共計(jì)已發(fā)展了七代產(chǎn)品 。 其中 ， 定點(diǎn)運(yùn)算單處理器的 DSP有七個(gè)系列 ， 浮點(diǎn)運(yùn)算單處理器的 DSP有三個(gè)系列 ， 多處理器的DSP有一個(gè)系列 。 主要按照 DSP的處理速度 、 運(yùn)算精度和并行處理能力分類 ， 每一類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相同 ， 只是片內(nèi)存儲(chǔ)器和片內(nèi)外設(shè)配置不同 。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 68 第 1章 DSP緒論 5． TI公司 定點(diǎn) DSP： ① TMS320C1x系列 16bit 第一代 1982年前后； ② TMS320C2x系列 16bit 第二代 1987年前后； ③ TMS320C5x系列 16bit 第五代 1993年； ④ TMS320C54x系列 16bit 第七代 1996年； ⑤ TMS320C24x系列 16bit 第七代 1996年； ⑥ TMS320C6x系列 32bit 第七代 1997年； ⑦ TMS320C55x系列 16bit 第七代 2022年 。 浮點(diǎn) DSP： ① TMS320C3x系列 32bit 第三代 1990年； ② TMS320C4x系列 32bit 第四代 1990年； ③ TMS320C67x系列 64bit 第七代 1998年 。 多處理器 DSP： ① TMS320C8x系列 32bit 第六代 1994年 。 C2x、 C24x稱為 C2022系列 ， 主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)； C54x、 C55x稱為 C5000系列 ， 主要用于功耗低 、 便于攜帶的通信終端； C62x、 C64x和 C67x稱為 C6000系列 ， 主要用于高性能復(fù)雜的通信系統(tǒng) ， 如移動(dòng)通信基站 。