基于dsp最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)本科畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-06 17:54本頁面
【正文】 電路。n 從中斷快速返回指令。n 并行存儲和并行加載的算術(shù)指令。n 32位長操作數(shù)指令。指令系統(tǒng)特點:n 單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)操作。n 雙地址生成器包括8個輔助寄存器和兩個輔助寄存器算術(shù)運算單元(ARAU)。n 比較、選擇、存儲單元(CSSU)。n 40位算術(shù)邏輯運算單元(ALU)。 TMS320VC5402簡介TMS320VC54X是為實現(xiàn)低功耗、高性能而設(shè)計的定點DSP芯片，主要應(yīng)用在通信系統(tǒng)方面。(3)在CCS集成開發(fā)環(huán)境下，實現(xiàn)系統(tǒng)自舉加載和I/O口電路測試實驗。 本論文的主要內(nèi)容本論文的主要內(nèi)容有：(1)基于TMS320VC5402的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合TMS320VC54X系列DSP實驗教學(xué)的內(nèi)容和要求，對DSP最小系統(tǒng)進行總體設(shè)計。目前市場上的DSP芯片以美國德州儀器(TI)的系列芯片為主流。同其它智能芯片相比，通用DSP有更適合于數(shù)字信號處理的優(yōu)點。這種方案的缺點是靈活性差，并且開發(fā)工具還不完善。使用者給出輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過簡單的組合即可在輸出端得到結(jié)果。Motorola公司的DSP56200，Zoron公司的ZR34881，也都屬于專用型DSP芯片。用專用DSP芯片來實現(xiàn)。DSP與通用計算機的數(shù)據(jù)交流及控制可以通過PCI等擴展槽完成。在通用的計算機系統(tǒng)中加上專用的加速片來實現(xiàn)。而數(shù)字信號處理的實現(xiàn)則是理論和應(yīng)用的橋梁。數(shù)字信號處理在理論上的發(fā)展推動了其應(yīng)用的發(fā)展。所以，TMS320C5402是54系列芯片的典型代表，也是目前國內(nèi)DSP教材上介紹最多的芯片。DARAM總是被映射到數(shù)據(jù)存儲空間上，也可被映射進程序存儲空間用于保存程序代碼。其中，5402所采用的RAM是雙存取訪問RAM(DARAM)。大小都是64K，總共是192K大小。其中C54xx以其低廉的價格，低功耗和高性能等特點被廣泛應(yīng)用到通信和個人消費電子領(lǐng)域。而按照CMOS的發(fā)展趨勢，DSP的運算速度提高到1000MIPS是完全有可能的。它可支持各種圖像規(guī)格和各種算法，功能相當強。如TI公司的TMS320C80代表了新一代芯片集成技術(shù)，它將4個32位的DSP，1個32位RISC主處理器，1個傳輸控制器，2個視頻控制器和50Kb SRAM集成在一個芯片上。進入21世紀，現(xiàn)在DSP向著高速，高系統(tǒng)集成，高性能方向發(fā)展。90年代相繼出現(xiàn)了第四代和第五代DSP器件。DSP芯片的問世是個里程碑，它標志著DSP應(yīng)用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進了一大步。因此，直到70年代才提出了DSP的理論和算法基礎(chǔ)。在DSP出現(xiàn)之前數(shù)字信號處理主要依靠MPU(微處理器)來完成。芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，具有良好的并行特性，提供特殊的DSP指令，可以快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法[1]。 數(shù)字信號處理器的發(fā)展狀況DSP(Digital Signal Processing)也稱數(shù)字信號處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，是建立在數(shù)字信號處理的各種理論和算法基礎(chǔ)上，專門完成各種實時數(shù)字信息處理的芯片。第一章 緒 論 本論文的背景隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門關(guān)鍵的技術(shù)學(xué)科，而DSP芯片的出現(xiàn)則為數(shù)字信號處理算法的實現(xiàn)提供了可能，這一方面促進了數(shù)字信號處理技術(shù)的進一步發(fā)展,也使數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的拓展。在近20年里，DSP芯片已經(jīng)在通信和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與單片機相比，DSP有著更適合數(shù)字信號處理的優(yōu)點。DSP發(fā)展歷程大致分為三個階段：70年代理論先行，80年代產(chǎn)品普及，90年代突飛猛進。但MPU較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，1982年世界上誕生了首枚通用可編程DSP芯片TI的TMS32010。進入80年代后期，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大，要求提高處理速度，到1988年出現(xiàn)了浮點DSP，同時提供了高級語言的編譯器，使運算速度進一步提高，其應(yīng)用范圍逐步擴大到通信、計算機領(lǐng)域。以DSP作為主要元件，再加上外圍設(shè)備和特定功能單元綜合成的單一芯片，加速了DSP解決方案的發(fā)展，同時產(chǎn)品價格降低，運算速度和集成度大幅提高[2]。當前的DSP多數(shù)基于RISC(精簡指令集計算機)結(jié)構(gòu)，且進入了VLSI(超大規(guī)模集成電路)階段。這樣的芯片通常稱之為MVP(多媒體視頻處理器)。而第六代TMSC6000系列則是目前速度最快，性能最高的DSP芯片，該系列芯片的發(fā)展藍圖中有高至5000MIPS，3G FLOPS的處理性能。TI公司將常用的DSP芯片歸納為三大系列，即TMS320C2000系列(TMS320C2x／C2xx)，TMS320C5000系列(TMS320C5x／C54x／54xx／C55x)，TMS320C6000系列(TMS320C62x／67x)。而以C54xx系列內(nèi)核為基礎(chǔ)的新一代DSP器件TMS320C5402不僅繼承了上述優(yōu)點，而且存儲器被組織進三個獨立的可選擇的空間：程序存儲空間、數(shù)據(jù)存儲空間和I/O空間。包括隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器(RAM)。片上雙存取訪問RAM(DARAM)被組織在一些塊上，因為每個DARAM塊能夠在每個機器周期中被訪問兩次，結(jié)合并行的體系結(jié)構(gòu)，使得5402得以在一個指定的周期內(nèi)完成四個并發(fā)的存儲器操作：一個取指令操作、兩個數(shù)據(jù)讀操作和一個數(shù)據(jù)寫操作。5402的26個CPU寄存器和片上外設(shè)寄存器被映射在數(shù)據(jù)存儲空間[2]。 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法數(shù)字信號處理是圍繞著數(shù)字信號處理的理論、實現(xiàn)和應(yīng)用等幾個方面發(fā)展起來的。反過來，數(shù)字信號處理的應(yīng)用又促進了其理論的提高。數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法一般有以下幾種[1]:在通用的計算機(如PC機)上用軟件(如Fortran，C語言)實現(xiàn)。在此類系統(tǒng)中的加速片上帶有智能芯片DSP，加速片在計算機系統(tǒng)中充當處理器的角色，通用計算機僅充當沒有實時要求的管理者角色，而不參與實時的數(shù)字信號處理。用通用的單片機(如MCS51，96系列等)實現(xiàn)，這種方法可用于一些不太復(fù)雜的數(shù)字信號處理，如數(shù)字控制等。國際上已經(jīng)推出了不少專用于FFT、FIR濾波、卷積、相關(guān)等算法的專用芯片，如，TDCl028可以實現(xiàn)FIR濾波器和相關(guān)運算。在專用的DSP芯片中，其軟件算法已經(jīng)在芯片內(nèi)部用硬件實現(xiàn)，無需進行編程。這一般用于對速度要求很高的場合。用通用的可編程DSP芯片實現(xiàn)。如采用改進的哈佛總線結(jié)構(gòu)、內(nèi)部有硬件乘法器、累加器、使用流水線結(jié)構(gòu)、具有良好的并行特性、并設(shè)計有專門用于數(shù)字信號處理的指令系統(tǒng)等。 本論文目的及意義 DSP最小系統(tǒng)是DSP應(yīng)用系統(tǒng)的最核心部分，本課題設(shè)計基于TMS320VC5402 DSP芯片，構(gòu)建了TMS320VC540
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1