【正文】 n buffer size、FFT framesize都設(shè)定為128。 本章小結(jié)通過本章的學習，熟悉了CCS開發(fā)環(huán)境，它提供了環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具，幫助用戶在一個軟件環(huán)境下完成編輯、編譯鏈接、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析等工作。在設(shè)計部分，成功的在CCS環(huán)境下檢測程序，做出軟件仿真波形圖：正弦波輸入波形、輸出波形、PC機FFT計算處理后的仿真波形圖。比較仿真圖，可以對設(shè)計進行更深入的學習，驗證了程序設(shè)計的正確性。DSP芯片，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。 DSP芯片的分類DSP的芯片可以按照以下三種方式進行分類[7]：（1） 按基礎(chǔ)特性分類這是根據(jù)DSP芯片的工作始終和指令類型來分類的。如果有兩種或兩種以上的DSP芯片，它們的指令集和相應(yīng)的機器代碼機管教結(jié)構(gòu)相互兼容，則這類芯片稱為一致性芯片。數(shù)據(jù)以定點格式工作的DSP芯片，稱為定點DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C55X/C54X系列、AD公司的DSP/16/16A系列、Motorola公司的DSP56000等。如TI公司的TMS320C62X/C67X、AD公司的ADS21XXX系列。（3） 按用途分類按照DSP用途來分，可分為通用性DSP芯片和專用型DSP芯片。專用型DSP芯片是為特定的DSP運算而設(shè)計。下面以TMS320系列為例介紹DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)[8]。（2） 程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)。（4） 具有低開銷或者無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持。（6） 具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器。（8） 支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。由于TMS320系列DSP芯片是軟件可編程器件，因此具有通用微處理器具有的方便靈活的特點。只有選定了DSP芯片，才能進一步設(shè)計其外圍電路及系統(tǒng)的其他電路。不同的DSP應(yīng)用系統(tǒng)由于應(yīng)用場合、應(yīng)用目的等不盡相同，對DSP芯片的選擇也是不同的。而浮點DSP芯片的優(yōu)點是運算精度高，且C語言編程調(diào)試方便，但價格稍貴，功耗也較大。而TMS320C3X/C4X/C67X屬于浮點DSP芯片，運算精度高，用C語言編程方便，開發(fā)周期短，但同時其價格和功耗也相對較高。（1）DSP芯片的運算速度。DSP芯片的運算速度可以用以下幾種性能指標來衡量：u 指令周期：即執(zhí)行一條指令所需的時間，通常以ns（納秒）為單位。大部分DSP芯片可在一個指令周期內(nèi)完成一次乘法和加法操作，；u FFT執(zhí)行時間：即運行一個N點FFT程序所需的時間。如TMS320LC54980的處理能力為80MIPS，即每秒可執(zhí)行八千萬條指令；u MOPS：即每秒執(zhí)行百萬次操作。如TMS320C31在主頻為40MHz時的處理能力為40MFLOPS；u BOPS：即每秒執(zhí)行十億次操作。（2）DSP芯片的價格。如果采用價格昂貴的DSP芯片，即使性能再高，其應(yīng)用范圍肯定會受到一定的限制，尤其是民用產(chǎn)品。當然，由于DSP芯片發(fā)展迅速，DSP芯片的價格往下降較快，因此在開發(fā)階段選用某種價格稍貴的DSP芯片，等到系統(tǒng)開發(fā)完畢，其價格可能已經(jīng)下降一半甚至更多。不同的DSP芯片所提供的硬件資源是不相同的，如片內(nèi)RAM、ROM的數(shù)量，外部可擴展的程序和數(shù)據(jù)空間，總線接口，I/O接口等。（4）DSP芯片的運算精度。但有的公司的定點芯片為24位，如Motorola公司的MC56001等。（5）DSP芯片的開發(fā)工具。如果沒有開發(fā)工具的支持，要想開發(fā)一個復(fù)雜的DSP系統(tǒng)幾乎是不可能的。所以，在選擇DSP芯片的同時必須注意其開發(fā)工具的支持情況，包括軟件和硬件的開發(fā)工具。在某些DSP應(yīng)用場合，功耗也是一個需要特別注意的問題。目前。有的DSP芯片可能有DIP、PGA、PLCC、PQFP等多種封裝形式。根據(jù)上述因素，結(jié)合本論文所作課題，選擇TMS320C5416芯片。它的核心中央處理器（CPU）以TMS320C25的核心CPU為基礎(chǔ)，增強型結(jié)構(gòu)大幅度地提高了整體性能。這種兼容性保留了過去開發(fā)的軟件，便于系統(tǒng)升級到更高性能的DSP系統(tǒng)。芯片的其他性能則是完全相同的。TMS320C5416的主要特點包括:u 25/35/50ns的指令周期（20~40MIPS）；u 224K16位最大可尋址外部存儲空間（64K程序、64K數(shù)據(jù)、64KI/O、32K全局）；u 算術(shù)邏輯單元（ALU），32位累加器（ACC）以及32位加法器的緩沖器（ACCB）；u 并行邏輯單元（PLU）；u 結(jié)果具有32位的1616位并行乘法器；u 單周期乘累加指令；u 具有一個專用算術(shù)單元的8個輔助寄存器，可用于間接尋址；u 8級硬件堆棧；u 0～16位數(shù)據(jù)左移和右移；u 兩個間接尋址的循環(huán)緩沖器，用于循環(huán)尋址；u 程序代碼的單指令重復(fù)和程序塊重復(fù)；u 全雙工同步串行口，用于完成TMS320C5X與其他串行器件之間的直接通信；u 時分多址訪問（TDM）串行口；u 內(nèi)部定時器，可用軟件控制；u 64K并行I/O口，其中16個有存儲器映像；u 可軟件編程的等待狀態(tài)發(fā)生器；u 擴展保持操作，用于并發(fā)外部DMA；u 四級流水線操作，用于延遲跳轉(zhuǎn)、調(diào)用、返回指令；u 比特反轉(zhuǎn)尋址方式，用于FFT運算；u TAG掃描仿真接口（IEEE標準，）。指令支持在兩個存儲區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸。ALU是一個通用的算術(shù)單元，它所使用的運算數(shù)據(jù)（16位）來自數(shù)據(jù)RAM或來自立即數(shù)指令，也可以是乘積寄存器中32位的乘積結(jié)果。累加器保存ALU的輸出，也為ALU提供下一個輸入。指令提供對低字節(jié)和高字節(jié)的單獨存儲。除了ALU之外，并行邏輯單元（PLU）可以在不影響累加器內(nèi)容的情況下對數(shù)據(jù)進行邏輯操作。乘法器以單指令周期完成1616位的乘法，結(jié)果為32位。16位的TREG0存儲乘數(shù)，PREG保存32位的乘積結(jié)果。片內(nèi)快速乘法器對執(zhí)行諸如卷積、相關(guān)和濾波等基本的DSP操作十分有效。定標移位器依照指令的編程使輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生0到16位的左移。輸出的最低有效位（LSB）補零，最高有效位補0或符號擴展（取決于狀態(tài)寄存器ST1的符號擴展模式位SXM）。8級硬件堆棧用于在中斷及子程序調(diào)用時保存程序計數(shù)器的內(nèi)容。 FFT算法在DSP上的實現(xiàn)DIT—FFT的運算規(guī)律及編程思想[13](1) 旋轉(zhuǎn)因子的生成在FFT運算中，旋轉(zhuǎn)因子，正弦和余弦函數(shù)的計算量很大，所以編程時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)因子的方法直接影響運算速度。權(quán)衡比較后，采用第二種方法?？梢钥闯?，只要將二進制數(shù)倒序則得到對應(yīng)的倒序值，按這一規(guī)律，用硬件電路和匯編語言程序產(chǎn)生倒序數(shù)很容易。 （41）式中下標L表示第L級的運算，則表示第L級運算后數(shù)組元素的值。通過快速傅里葉變換算法的學習，在DSP上明確了FFT算法的實現(xiàn)方法。通過查找資料了解DSP芯片TMS320C5416的結(jié)構(gòu)、功能和特點，掌握了DSP芯片的原理。掌握了旋轉(zhuǎn)因子的生成和序列的倒序。通過這次畢業(yè)設(shè)計加深了理論知識的學習和動手實踐能力的鍛煉。本設(shè)計驗證了利用DSP能夠有效快速的實現(xiàn)快速傅里葉變換，從而加快數(shù)字信號處理的速度。東北石油大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻[1] 陳鵬,[J].,28(2):146151.[2] 呂武,申萍,[J].(3):7477.[3] 王軍寧,[M].北京：高等教育出版社,.[4] 趙桂芳,劉興云,[J].,23(5):2730.[5] 汪安民,[M].北京人民郵電出版社,.[6] 劉艷萍,[M].北京：北京航空航天大學出版社,.[7] 何羚,張欣,[J].,35(2):145150.[8] Ahnoff M. 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