DSP原理及应用pdf
本三《DSP技术原理及应用》课程的教学实践与探索
界 接 收检 测信 号 、 盘 信号 等各 种 开关 量 信 号 ； 出端 键 输 电气 电子 教 学 学报 ，０ ７２ （ ） ２ ０，９ １ ． 口负 责 向外界 输送 由内部 电路 产 生 的处理 结 果 、显 示 信息 、 控制 命 令 、 动信 号等 。为 了加 深 学生 对 这部 分 驱 内容 的理 解 ． 们 可 以用 Ｄ Ｐ做 一 个 “ 灯 ” 制 器 。 我 Ｓ 追 控 要 求 学生 设 计并 调试 用 于 Ｔ Ｓ ２ Ｌ ２ ０ Ｍ ３ ０ Ｆ ４ ７的 “ 灯 ” 追 控 制器 ， 要求 “ ” 灯 的花 样 和显示 次 数 均 由软 件 任意 设定 。
２ Ｄ Ｐ的教 学机 型 的选择 、Ｓ 授课 内容 。 简化 基础 理论 ． 出重点 难 点 。我们 采用 的 突
目前 。Ｓ Ｄ Ｐ生 产厂 商 众多 。 即使是 同一 个 Ｄ Ｐ生产 教学模式为 ， Ｓ 将该课程教学定位在总体描述 Ｄ Ｐ系统 Ｓ 厂 商 ．由于针对 不 同的应 用需 求其 生产 的 Ｄ Ｐ芯 片 型 的基 础 上 。 绍 各个 公 司 Ｄ Ｐ芯 片 的 主要 特 点 ． 学 Ｓ 介 Ｓ 使
一
足 ” 际培养需 要 ． 设 了“ Ｓ 实 开 Ｄ Ｐ控制 器 原理及 应用 ” 课 生 来 讲 ， 如果 能够具 备 电力 电子 的 知识 ， 果 会 更好 。 效
程 。 过几 年 的教学 。 结 了一 些 经验 ， 面就 其教 学 由于课程 的学 时有 限 ． 校教 学计 划 中仅安 排 了 ２ 经 总 下 本 ４学 及实 践情 况进行 探讨 时 。 因此 。 师要在 教学 内容 的选 择方 面下 功夫 ． 化 教 优
DSP原理与应用2015-序言——郝 [兼容模式]
![DSP原理与应用2015-序言——郝 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/2f1d98d52cc58bd63186bd80.png)
DSP原理与应用The Technology & Applications of DSPs授课老师及联系方式：郝瑞祥Office: 电气楼602，Email：haorx@ Phone: 51687064郭希铮Office: 电气楼602，Email: xzhguo@ Phone: 51687064序言●DSP:Digital Signal ProcessingDigital Signal Processors●DSPs:集微电子技术、数字信号处理技术、计算机技术等学科综合研究成果的新型微处理器。
高性能、低功耗，比较适合于通信、工业自动化控制、家电等领域。
●重点学习芯片：TMS320F28335●应具备的基础知识：单片机或微机原理，C语言编程，数字电路序言20406080100120140160180基础情况2006200720082009201020112012201360~7070~8080~9090~100平均成绩总人数近几年课程成绩分布情况统计图课程安排教学内容学时分配讲课实验习题第一章概述2-有第二章DSP系统开发22有第三章CPU结构和存储器配置22有第四章系统功能模块及中断22有第五章AD转换及SCI通信22有第六章通信22有第七章空间矢量控制22第八章硬件系统设计22综合试验2合计1616课程进度周次周3周4周61周第一章概述第二章DSP系统开发2周自主安排第三章CPU结构和存储器配置实验3周自主安排国庆实验4周自主安排第四章系统功能模块及中断实验5周自主安排第五章AD转换及SCI通信实验6周自主安排第六章串行通信CAN/SPI/I2C实验7周自主安排第七章空间矢量控制工程实验8周自主安排第八章硬件系统设计工程实验时间待定检查课程学习目标1.了解数字信号处理器DSP的主要工作原理、特点和分类，能够根据实际课题需要选择合适的DSP芯片。
2.通过课堂学习、网络、论坛等途径学习DSP知识。
dsp控制的原理及应用pdf
DSP控制的原理及应用1. DSP控制的基本原理DSP（数字信号处理）是一种基于数字技术的信号处理方法，通过将连续信号转换为离散信号，以实现信号的处理和分析。
在控制系统中，DSP控制是一种使用数字信号处理技术进行控制的方法。
其基本原理包括以下几个方面：1.1 数字信号处理数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理的过程。
通过采样、量化和编码等步骤，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在DSP 控制中，数字信号处理用于对系统信号进行采样和分析，并生成控制信号。
1.2 控制算法控制算法是DSP控制中的核心部分。
通过对输入信号进行分析和处理，可以根据系统的要求生成控制信号。
常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法等。
这些算法可以根据具体的系统需求来选择和应用。
1.3 数字滤波数字滤波是DSP控制中常用的方法之一。
通过滤波器对输入信号进行滤波处理，可以去除噪声和干扰，获得更加准确的控制信号。
常用的数字滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
1.4 调制和解调调制和解调是在DSP控制中经常使用的技术。
通过调制技术，可以将信号转换为适合传输的形式。
解调技术则将传输的信号转换回原始的信号形式。
调制和解调技术可以应用于传感器信号的采集和控制信号的输出。
2. DSP控制的应用DSP控制在各个领域中有广泛的应用。
下面列举了几个常见的领域及其应用：2.1 电力系统•电力系统的数字化控制: DSP控制可以应用于电力系统的数字化控制，通过对电力系统信号的采集和处理，实现电力系统的稳定运行和故障检测。
2.2 通信系统•无线通信系统: DSP控制可以应用于无线通信系统中的信号处理和调制解调技术，提高通信质量和传输速率。
2.3 汽车电子控制系统•发动机控制: DSP控制可以应用于汽车发动机控制系统中，通过对传感器信号的采集和处理，进行发动机的调节和控制。
2.4 工业自动化•数字化控制系统: DSP控制可以应用于工业自动化系统中的数字化控制，提高生产效率和质量。
《DSP原理及应用》课程教学改革的探索与实践
文章编号 ：０ ５—２ ９ （０ ８ ０ ０ ４ １０ ９ ２ ２ ０ ）５— ０ ４一ｏ ３
《 Ｓ Ｄ Ｐ原 理及应 用》 课程教 学改革 的探索与实践
冯 玉昌， 洪， 门 曹生现
（ 东北 电力 大学 自动化工程学 院， 吉林 吉林 １２ １ ） ３ ０ ２
摘
要： 为适应培养创造性 、 复合 型 高素质 工程技术 人才 的需要 ， 针对教学 过程 中存在 的 问题 ， 将
实践贯穿 于教学过程 中， 从增 强学生的 自学能力和实践 能力 ， 突出实践教学在 Ｄ Ｐ教学 中的重要地位 以 Ｓ 及教学 内容等方面进行 了有益 的探索和实践 。
关 键
词： Ｓ Ｄ Ｐ原理及应用 ； 教学改革 ； 索与实践 探
文献 标 识 码 ： Ａ
中 国分 类 号 ：Ｇ６２ ０ ４ ．
东
第２ ８卷第 ５期
２０ ０ ８年 ｌ Ｏ月
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ． ８， ． １ ２ Ｎｏ ５
０ｃ ．． ｏ ８ ｔ ２ ｏ
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＮ ｒｈ ａｔ ａ ｌＵ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒ ａ Ｏ ｏ ｔｅ ｓ Ｄｉｎｉ ｎｖｒｉ ｔ
Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉ ｏ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ ｉ
数字信号处理的理论知识和相关算法 ， 而且还要掌握数字电路设计、 模拟电路设计和计算机原理的相关
知识 ， 还要 对一 些相 关 的元器 件有 一定 的了解 ， 时还 要具 有较 强 的软件 编程 能力 。 同
２ 实用 性 强 。
本 课 程 的教学 目标 是培 养学 生 的 Ｄ Ｐ应 用能力 ， Ｓ 希望 通 过本 课 程 的学 习 ， 学 生 能 够对 Ｄ Ｐ的开 使 Ｓ 发 过程 和 系统设 计 有较深 入 的 了解 ， 也就 决定 了本课 程必 须强 调实 践环 节 ， 这 因此实 验平 台 的建设 和实
DSP原理与应用2011-第五章 TMS320F28335片内外设_ad转换SCI
掌握TMS320F28335内核结构，例如A/D转换、串行通信接口、 串行 外设接口。
重点：
TMS320F28335内部A/DC的正确使用，串行通信接口应用。
难点：
TMS320F28335的ADC寄存器操作和串行通信寄存器操作。
教学内容分两部分
§5.1：TMS320F28335内模拟/数字转换 §5.2 ：TMS320F28335系列串行通信接口SCI和Modbus协议介绍
7
§5.1 .2 ADC有关的寄存器
控制寄存器
通道顺序选 择寄存器
结 果 寄 存 器
DSP原理与应用
2012年9月3日
8
ADC有关的寄存器（序）
控制寄存器 状态寄存器
参考电压选择寄存器 偏移电压调整寄存器
DSP原理与应用
2012年9月3日
9
§5.1.3 ADC 操作模式
根据采样模式划分，包括顺序采样和同步采样 1) 顺序采样模式（Sequential Sampling Mode）
DSP原理与应用
2012年9月3日
10
2) 同步采样模式（Simultaneous Sampling Mode）
DSP原理与应用
2012年9月3日
11
根据转换模式划分，包括： 级联模式转换和和双序列模式转换 1） 级联模式转换
DSP原理与应用
2012年9月3日
12
2） 双序列模式转换
DSP原理与应用
DSP原理与应用
4
Sequencer can be operated as two independent 8-state sequencers or as one large 16-state sequencer (i.e., two cascaded 8-state sequencers).
数字信号处理 pdf
数字信号处理什么是数字信号处理？数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一种利用数字计算机进行信号处理的技术。
它将输入信号采样并转换成数字形式，在数字域上进行各种运算和处理，最后将处理后的数字信号转换回模拟信号输出。
数字信号处理在通信、音频、视频等领域都有广泛的应用。
数字信号处理的基本原理数字信号处理涉及许多基本原理和算法，其中包括信号采样、量化、离散化、频谱分析、滤波等。
信号采样信号采样是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
采样定理指出，为了能够准确地还原原始信号，采样频率必须大于信号中最高频率的两倍。
常用的采样方法有均匀采样和非均匀采样。
量化量化是将连续的模拟信号离散化为一组有限的量化值。
量化过程中，需要将连续信号的振幅映射为离散级别。
常见的量化方法有均匀量化和非均匀量化，其中均匀量化是最为常用的一种方法。
离散化在数字信号处理中，信号通常被表示为离散序列。
离散化是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
频谱分析频谱分析是一种用于研究信号频域特性的方法。
通过对信号的频谱进行分析，可以提取出其中的频率成分，了解信号的频率分布情况。
滤波滤波是数字信号处理中常用的一种方法，用于去除信号中的噪声或不需要的频率成分。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
数字信号处理的应用数字信号处理在许多领域都有广泛应用，下面列举了其中几个重要的应用领域：通信在通信领域，数字信号处理主要用于调制解调、信道编码、信号分析和滤波等方面。
数字信号处理的应用使得通信系统更加稳定和可靠，提高了通信质量和传输效率。
音频处理在音频处理领域，数字信号处理广泛应用于音频信号的录制、编码、解码、增强以及音频效果的处理等方面。
数字音乐、语音识别和语音合成等技术的发展离不开数字信号处理的支持。
视频处理数字信号处理在视频处理领域也发挥着重要作用。
视频压缩、图像增强、视频编码和解码等技术都离不开数字信号处理的支持。
DSP原理与应用2012-第二章 DSP系统开发
第2.2.8 浮点运算指令 寄存器操作
MOV16:16位浮点数内存操作 MOV32:32位浮点数内存操作 MOVD32:32位浮点数内存操作及复制 MOVF32:32位浮点数立即数内存操作 MOVI32:32位浮点数立即数( (16进制)内存操作 MOVIZ32.MOVIZF32:浮点寄存器高16位操作 MOVXI:浮点寄存器低16位操作 MOVST0:STF内容放至ST0
5
第2.2节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计 汇编语言:
累加,算术计算和逻辑运算 辅助寄存器和数据页操作 TREG,PREG和乘法指令 直接内存访问指令(DMA)和IO操作指令 程序空间访问指令 跳转指令、寄存器操作指令
浮点运算指令 汇编程序设计:
生成可执行代码过程 示例文件
DSP原理与应用
2012年9月4日
14
第2.2.3 TREG,PREG , 和乘法指令
DSP原理与应用
2012年9月4日
15
第2.2.4直接内存访问 接内存访问( (DMA) )和IO操作指令
DSP原理与应用
2012年9月4日
16
第2.2.5程序空间访问指令
DSP原理与应用
2012年9月4日
17
DSP原理与应用
2012年9月4日
4
第二章 第 章:DSP系统开发
第2.1节 概述 第2.2节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计 第2.3节 DSP C语言程序设计 第2.4 2 4节 DSP C与汇编混合编程 第2.5节 DSP程序烧写 习题
DSP原理与应用
2012年9月4日
实际值0.89999997615814208984375
dsp原理及应用技术 pdf
dsp原理及应用技术 pdf
DSP（Digital Signal Processing）即数字信号处理，是利用数
字计算机来对连续或离散时间的信号进行采样、量化、编码和数字算法处理的技术。
它通过数字计算手段对信号进行采样、滤波、谱分析、编码压缩等处理，能够更加精确和灵活地分析和处理各种类型的信号。
DSP技术广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医学图像处理、语音识别、控制系统等领域。
以下是几种常见的DSP应
用技术：
1. 数字滤波：通过数字滤波器实现对输入信号的滤波功能，包括低通滤波、高通滤波、带通滤波等，可用于信号去噪、频率选择等应用。
2. 数据压缩：通过数学算法对信号进行压缩编码，减少数据存储和传输的带宽需求，如音频压缩算法（MP3）、图像压缩算法（JPEG）等。
3. 语音处理：利用DSP技术对语音信号进行去噪、增强、压缩、识别等处理，可应用于语音通信、语音识别、语音合成等领域。
4. 图像处理：通过DSP算法对图像进行增强、分割、检测等
处理，广泛应用于医学图像处理、目标检测、图像识别等领域。
5. 音频处理：通过DSP技术对音频信号进行均衡、混响、降
噪、音效处理等，可应用于音频播放、音效合成、音乐处理等领域。
6. 通信信号处理：包括调制解调、信号解码、信道均衡等处理，用于移动通信、无线电频谱分析、信号检测等应用。
7. 实时控制系统：通过DSP算法对反馈信号进行采样和处理，实现控制系统的实时控制和调节，如机器人控制、自动驾驶等。
总之，DSP技术在各个领域都发挥着重要作用，通过数字计
算的精确性和灵活性，能够高效地处理和分析各种类型的信号，满足不同应用的需求。
DSP原理及应用（修订版）邹彦复习资料TMS320C54x
DSP原理及应⽤（修订版）邹彦复习资料TMS320C54x⼀、填空题1.TI公司的定点DSP产品主要有TMS320C2000 系列、TMS320C5000系列和TMS320C6000 系列。
2.’C54x DSP中传送执⾏指令所需的地址需要⽤到PAB 、CAB、DAB和EAB 4条地址总线。
3.DSP的内部存储器类型可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
其中RAM⼜可以分为两种类型：单寻址RAM（SARAM）和双寻址RAM （DARAM）。
4.’C54x DSP的内部总存储空间为192K字，分成3个可选择的存储空间：64K字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间。
5.从功能结构上，’C54X DSP的CPU可以划分成运算部件和控制部件两⼤部分。
6.’C54x DSP的寻址⽅式有七种，分别为⽴即寻址、绝对寻址、累加器寻址、直接寻址、间接寻址、存储器映象寄存器寻址、堆栈寻址。
7.在’C54x DSP寻址和指令系统中，Xmem和Ymem表⽰16位双寻址操作数，Dmad为16位⽴即数，表⽰数据存储器地址，Pmad为16位⽴即数，表⽰程序存储器地址。
8.程序计数器的值可以通过复位操作、顺序执⾏指令、分⽀转移，累加器转移，块重复，⼦程序调⽤，从累加器调⽤⼦程序，中断等操作改变。
9.’C54x DSP芯⽚采⽤了6级流⽔线的⼯作⽅式，即⼀条指令分为预取指、取指、译码、寻址、读数和执⾏6个阶段。
10.解决MMR写操作的流⽔线冲突时，⼀般可⽤采⽤推荐指令和插⼊空操作指令的⽅法。
11.’C54x DSP定时器由3个16位存储器映射寄存器组成：定时器寄存器（TIM）、定时器周期寄存器（PRD）和定时器控制寄存器（TCR）。
12.主机接⼝（HPI，Host Port Interface）是TMS320C54x 系列定点芯⽚内部具有的⼀种接⼝部件，主要⽤于DSP与其他总线或CPU进⾏通信。
DSP原理与应用2011-第七章 TMS320F28335的PWM控制
所有的trip-zone信号或者忽略trip-zone引脚信号。 指定当故障发生时的下列故障控制动作（trip action）:
–强制EPWMxA和 EPWMxB为高 –强制EPWMxA 和 EPWMxB为低 –强制EPWMxA和EPWMxB 为高阻态 –配置EPWMxA 和 EPWMxB忽略任何故障控制（ trip）动作条件 配置ePWM如何响应每个故障控制（ trip-zone）引脚: – 一次 – 周期循环 使能故障控制（ trip-zone）启动中断 完全旁路故障控制模块（ trip-zone module）
– 同步输入信号 – 时基计数器等于零 – 时基计数器等于计数器比较器 B (CMPB) –无输出同步信号产生
DSP原理与应用
2012年9月3日
8
二 计数器比较（Counter-compare ，CC) 。指定输出 EPWMxA 或 EPWMxB 的PWM占空比 指定EPWMxA or EPWMxB何时开关动作
影像寄存器（ Shadow Register） 影像寄存器为激活寄存器缓冲或提供临时保存位置。对硬件没有直
接的控制。在特定时刻影像寄存器内容转移到激活寄存器。这样阻止 由于寄存器被软件移步修改造成的冲突或错误。
时基周期寄存器影像模式: 当TBCTL[PRDLD] = 0时，TBPRD影像寄存器使能。当读和写
TBPRD寄存器，在时基计数器为零时(TBCTR = 0x0000)，影像寄存 器内容转移到激活寄存器 (TBPRD (Active) TBPRD (shadow)) 。 默认TBPRD影像寄存器处于使能状态。 时基周期立即装入模式 :
DSP芯片的原理及开发应用
1.2.1 DSP系统构成
图 1.1 所示为一个典型的 DSP 系统。图中的输入信号可以有各种各样的形式。例如，它可 以是麦克风输出的语音信号或是电话线来的已调数据信号，可以是编码后在数字链路上传
输或存储在计算机里的摄像机图像信号等。
输入 抗混叠 滤波
DSP
平滑 输出
A/D
D/A
芯片
滤波
图1.1 典型的DSP系统
输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行 A/D（Analog to Digital）变换将信号变换成 数字比特流。根据奈奎斯特抽样定理，为保证信息不丢失，抽样频率至少必须是输入带限 信号最高频率的 2 倍。 DSP 芯片的输入是 A/D 变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP 芯片对输入的数 字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的乘累加操作（MAC）。数字处理是 DSP 的 关键，这与其他系统（如电话交换系统）有很大的不同，在交换系统中，处理器的作用是 进行路由选择，它并不对输入数据进行修改。因此虽然两者都是实时系统，但两者的实时 约束条件却有很大的不同。最后，经过处理后的数字样值再经 D/A（Digital to Analog）变 换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。 必须指出的是，上面给出的 DSP 系统模型是一个典型模型，但并不是所有的 DSP 系统都 必须具有模型中的所有部件。如语音识别系统在输出端并不是连续的波形，而是识别结 果，如数字、文字等；有些输入信号本身就是数字信号（如 CD：Compact Disk），因此 就不必进行模数变换了。
1.2.2 DSP系统的特点
数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点： (1) 接口方便。DSP 系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与 这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口要容易得多； (2) 编程方便。DSP 系统中的可编程 DSP 芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软 件进行修改和升级； (3) 稳定性好。DSP 系统以数字处理为基础，受环境温度以及噪声的影响较小，可靠性 高； (4) 精度高。16 位数字系统可以达到10-5 的精度； (5) 可重复性好。模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大，而数字系统基本不受影 响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产； (6) 集成方便。DSP 系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。 当然，数字信号处理也存在一定的缺点。例如，对于简单的信号处理任务，如与模拟交换 线的电话接口，若采用 DSP 则使成本增加。DSP 系统中的高速时钟可能带来高频干扰和 电磁泄漏等问题，而且 DSP 系统消耗的功率也较大。此外，DSP 技术更新的速度快，数 学知识要求多，开发和调试工具还不尽完善。 虽然 DSP 系统存在着一些缺点，但其突出的优点已经使之在通信、语音、图像、雷达、 生物医学、工业控制、仪器仪表等许多领域得到越来越广泛的应用。
车载DSP设计原理及其在车载数字功放中的应用
5 美 国 模 拟 器 件 公 司（ADI）的 DSP 芯片
ADI（Analog Devices Inc.）与 TI 公司共同引领 当今 DSP 技术的发展方向。自 20 世纪 80 年代开始， ADI 公司不断研发新产品，与 TI 公司在每一个 DSP 市场上进行竞争，努力打造成为 DSP 业界的“Intel”。
满 足 快 速 即 时 的 需 求，20 世 纪 70 年 代，DSP 的 理论及算法应运而生。随着大规模集成电路技术 的发展，1982 年，世界上首枚 DSP 芯片诞生。原 始 的 DSP 芯 片 采 用 了 μm 级 NMOS 生 产 工 艺 制 造，尽管其存在功耗大及尺寸偏大等缺点，但其运 算速度比 MPU 要快几十倍，因此广泛用于语音合 成及编码解码器。随着 CMOS 工艺技术的进一步 成熟，20 世纪 80 年代，第 2 代基于 CMOS 工艺的 DSP 处理器蓬勃发展，其运算速度及存储容量大幅 度提高，成为音视频处理技术的得力助手。20 世 纪 80 年代末，超高运算速度的第 3 代 DSP 处理器 问世，其应用范围快速发展至通信及计算机领域。 20 世纪 90 年代至今，以 TI 和 ADI 公司产品为代表 的 DSP 产品持续发展，相继出现了第 4 代、第 5 代 DSP 器件。进入 21 世纪，DSP 发展至高效率、低
dsp的原理及应用pdf
DSP的原理及应用1. 什么是DSP数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是指通过对数字信号进行采集、转换、存储、处理和传输，以实现信号的各种处理功能的技术。
2. DSP的原理2.1 数字信号与模拟信号的区别•数字信号是以离散的方式表示的信号，而模拟信号是以连续的方式表示的信号。
•数字信号是由模拟信号经过采样、量化和编码得到的。
2.2 DSP的基本原理•采样：将模拟信号在时间上进行离散化，得到一系列的采样点。
•量化：对采样后的信号进行量化，将连续的信号值转换为离散的信号值。
•编码：将量化后的信号值用二进制表示。
•数字信号处理：通过各种数字信号处理算法对数字信号进行处理和分析。
•数字信号重构：将处理完的数字信号重新转换为模拟信号。
3. DSP的应用DSP技术在很多领域都有着广泛的应用。
3.1 通信领域•DSP技术在通信领域中被广泛应用，包括调制解调、信号传输、误码检测和校正等方面。
•移动通信、卫星通信、无线电通信等领域都离不开DSP技术的支持。
3.2 图像与视频处理•DSP技术在图像与视频处理中起着重要作用，如图像压缩、图像增强、图像识别等方面。
•视频编解码、视频压缩、视频传输等都离不开DSP技术的应用。
3.3 音频处理•DSP技术在音频处理中有着广泛的应用，如音频压缩、音频降噪、音频分析和合成等方面。
•数字音频处理的实时性和灵活性使得其在音频领域中得到了广泛的应用。
3.4 传感器信号处理•许多传感器产生的信号需要经过DSP处理才能得到有用的信息，如加速度计、陀螺仪、声纳等传感器。
•DSP技术能够对传感器产生的信号进行滤波、噪声消除、特征提取等处理，提高传感器信号的可靠性和准确性。
4. 总结DSP技术是数字信号处理的核心，通过对数字信号进行采集、转换、存储、处理和传输，实现了信号的各种处理功能。
在通信、图像与视频处理、音频处理以及传感器信号处理等领域都有着广泛的应用。
“DSP原理及应用”课程教学模式的研究
第29卷 第5期2007年10月电气电子教学学报J OURNAL OF EEEVol.29 No.5Oct.2007“DSP 原理及应用”课程教学模式的研究黄云志,徐科军(合肥工业大学自动化研究所,安徽合肥230009)收稿日期:2007205223;修回日期:2007206227安徽省高等学校省级重点教学研究项目(“DS 应用技术”课程的教学与实验研究),项目编号5作者简介黄云志(62),女,安徽凤台人,博士,副教授。
主要从事检测与信号处理、DS 技术、智能仪表及系统仿真技术。
徐科军(562),男,江苏无锡人,博士,教授,博士生导师。
主要从事传感器技术、智能仪器、检测与信号处理及DS 技术。
摘 要:DSP 技术课程具有较强的工程应用特性。
本文以“DSP 原理及应用”课程的教学为背景,从教学内容和教学方法两方面探讨了应用性课程的研究型教学模式。
两届教学实践证明,这种教学模式有效地促进了学生工程实践能力和创新能力的培养。
关键词:DSP 技术;研究型;教学模式中图分类号:TN79;G642.4 文献标识码:A 文章编号:100820686(2007)0520109203Resear ch on Teaching Mode of “DSP Pr inciple and Applica tions ”Cour seHU ANG Yun 2zhi ,XU K e 2j un(Insti t ute o f Aut omat i zat i on ,Hef ei Uni vers it y of Technolog y ,Hef ei 230009,Chi na)Abstract :DSP technology i s a course wi t h st rong engineering application charact eri st ic s.In t hi s paper ,t he re search 2oriented teaching mode of application course of DS P Pri nciple a nd Application o n t he teaching con 2t ent and met hod i s di scussed.The t wo 2yea r t eachi ng resul t s show t hat t his mode can enhance t he st udentabili ties i n t he practi ce a nd i nnovation effecti vel y.K eyw or ds :DSP technology ;resea rch 2oriented ;t eachi ng mode 随着DSP 的应用越来越广泛,掌握DSP 的开发和应用技术在工业控制和电机控制领域也显得越来越重要。
dsp原理及应用
举例： TI的DSP芯片的大致资源
时钟 锁相环 定时器 同步串口 加法器 寄存器 存储器 JTAG B0 B1 B2 DARAM
乘法器
CORE
SARAM
DMA
电源
1.3 DSP的指令系统和工具
Ⅰ.指令系统的分类 1.数据加工指令，加减乘除等。 2.数据传输指令，加载存储等。 3.数据控制指令，转移，循环等。
15
• •
• •
5.快速的中断处理和硬件I/O支持； 6.具有在单周期内操作的多个硬件地址 产生器； 7.可以并行执行多个操作； 8.支持流水线操作，使取指，译码和执 行等操作可以重叠执行。
16
1.4.1 TMS320系列的基本结构
1).哈佛结构
它是不同于传统的冯.诺曼结构的并行体系结构， 其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中， 每个存储器独立编址，独立访问。系统中设计了程序 总线和数据总线两条总线，从而使数据的吞吐率提高 了一倍。 TMS320系列DSP芯片更在基本的哈佛结构上作了 改进，一是允许数据存放在程序存储器中，并被算术 运算指令直接使用，增强了芯片的灵活性；二是指令 存储在高速缓冲器中，当执行此指令时，不需要再从 存储器中读取指令，节约了一个指令周期的时间。
12
Ⅱ.汇编工具 二进制的指令系统完成后，需要给使用 者一个方便的环境，就产生了汇编语言。 汇编语言实际上是助记符，设计师可以自 由定义的，但要大众化。如加法，一般用 ADD。即：英文“加”的缩写。 汇编工具是将汇编语言翻译成二进制指 令代码。
13
Ⅲ.C编译器 使用Ｃ编译器，把所写的Ｃ程序翻译成汇编语 言。 Ⅳ.工具 用仿真器做实时调试，DSP中有JTAG用来做调试。 Ⅴ.调试软件 如TI的Code Composer Studio 。 包括C编译器，Simulator，BIOS，Debug。
DSP的基本原理及应用--第四讲
DSP的基本原理及应⽤--第四讲第6章 DSP55xx芯⽚的指令系统及编程TMS320C55xx DSP指令集可分为六⼤类操作类型：①装载和存储指令：交换、数据移动、堆栈操作及复制（DELAY）②算术指令：加法、减法、加减、减加、乘法、乘累加、乘累减、移位、带条件加减、带条件移位，⽐较指令等③程序控制指令：条件转移、⽆条件转移、重复、条件执⾏、CALL等④bit控制指令：bit Test、Set、Clear、Complement⑤扩展辅助寄存器指令：辅助寄存器数据移动、堆栈操作⑥逻辑操作指令：与、或、⾮、异或、取反、逻辑移位⑦其它操作指令：mmap、port§6.1装载和存储指令语法并⾏使能bit长度周期流⽔线执⾏单元Accumulator, Auxiliary, or Temporary Register ContentSwapA unit ALUSWAP ARx, Tx Yes 2 1 AD A unit register file SWAP Tx, Ty Yes 2 1 AD A unit register file SWAP ARx, ARy Yes 2 1 AD A unit register file SWAP ACx, ACy Yes 2 1 X D unit register file SWAPP ARx, Tx Yes 2 1 AD A unit register file SWAPP T0, T2Yes 2 1 AD A unit register file SWAPP AR0, AR2Yes 2 1 AD A unit register file SWAPP AC0, AC2 Yes 2 1 X D unit register file SWAP4 AR4, T0 Yes 2 1 AD A unit register file Accumulator, Auxiliary, or Temporary Register LoadMOV k4, dst Yes 2 1 X A or D unit register file MOV –k4, dst Yes 2 1 X A or D unit register file MOV K16, dst No 4 1 X A or D unit register file MOV Smem, dst No 2 1 X A or D unit register file MOV [uns()high_byte(Smem)[]], dst No 3 1 X A or D unit register file MOV [uns()low_byte(Smem)[]], dst No 3 1 X A or D unit register file MOV K16 << #16, ACx No 4 1 X D unit ALUMOV K16 << #SHFT, ACx No 4 1 X D unit shifterMOV [rnd()Smem << Tx[]], ACx No 3 1 X D unit shifterMOV low_byte(Smem) << #SHIFTW, ACx No 3 1 X D unit shifterMOV [uns()Smem[]] << #SHIFTW, ACx No 4 1 X D unit shifterMOV[40] dbl(Lmem), ACx No 3 1 X D unit register file MOV Xmem, Ymem, ACx No 3 1 1 D unit register file MOV dbl(Lmem), pair(HI(ACx)) No 3 1 X D unit register file MOV dbl(Lmem), pair(LO(ACx)) No 3 1 X D unit register file MOV dbl(Lmem),pair(TAx) No 3 1 X A unit register file Accumulator, Auxiliary, or Temporary RegisterMOV src, dst Yes 2 1 X A or D unitAL U MOV HI(ACx), TAx Yes 2 1 X A unitAL UMOV TAx, HI(ACx) Yes 2 1 X D unitAL U Accumulator, Auxiliary, or Temporary RegisterMOV src, Smem No 2 1 X A or D unit register file MOV src, high_byte(Smem) No 3 1 X A or D unit register file MOV src,low_byte(Smem) No 2 1 X A or D unit register file MOV HI(ACx), Smem No 2 1 X D unit register file MOV [rnd()HI(ACx)[]], Smem No 3 1 X D unit register file MOV ACx << Tx, Smem No 3 1 X D unit register file MOV [rnd(]HI(ACx << Tx)[)], Smem No 3 1 X D unit register file MOV ACx << #SHIFTW, Smem No 3 1 X D unit register file MOV HI(ACx << #SHIFTW), Smem No 3 1 X D unit register file MOV [rnd()HI(ACx << #SHIFTW)[]], Smem No 4 1 X D unit register file MOV [uns(][rnd(]HI(saturate(ACx))[))], Smem No 3 1 X D unit register file MOV [uns(] [rnd(]HI(saturate(ACx << Tx))[))], Smem No 3 1 X D unit register file MOV [uns()(rnd()HI(saturate(ACx << #SHIFTW))[])], No 4 1 X D unit register file MOV ACx, dbl(Lmem) No 3 1 X D unit register file MOV [uns(]saturate(ACx)[)], dbl(Lmem) No 3 1 X D unit register file MOV ACx >> #1, dual(Lmem) No 3 1 X D unit register file MOV pair(HI(ACx)), dbl(Lmem) No 3 1 X D unit register file MOV pair(LO(ACx)), dbl(Lmem) No 3 1 X A unit register file MOV pair(TAx), dbl(Lmem) No 3 1 X D unit register file MOV ACx, Xmem, Ymem No 3 1 X D unit register file Memory DelayDELAY Smem No 3 1 X A or D unit register file Memory-to-Memory Move/Memory Initialization A or D unit register file MOV Cmem, Smem No 3 1 XMOV Smem, Cmem No 3 1 XMOV K8, Smem No 3 1 XMOV K16, Smem No 4 1 XMOV Cmem,dbl(Lmem) No 3 1 XMOV dbl(Lmem), Cmem No 3 1 XMOV dbl(Xmem), dbl(Ymem) No 3 1 XMOV Xmem, Ymem No 3 1 XPop Top of Stack (TOS) A or D unit register file POP dst1,dst2 Yes 2 1 XPOP Smem No 2 1 XPOP dbl(Lmem) No 2 1 XPush to Top of Stack (TOS) A or D unit register file PSH src1,src2 Yes 2 1 XPSH src Yes 2 1 XPSH src,Smem No 3 1 XPSH dbl(ACx) Yes 2 1 XPSH Smem No 2 1 XPSH dbl(Lmem) No 2 1 XSpecific CPU Register Load A or D unit register file MOV k12, BK03 Yes 3 1 ADMOV k12, BK47 Yes 3 1 ADMOV k12, BKC Yes 3 1 ADMOV k12, BRC0 Yes 3 1 ADMOV k12, BRC1 Yes 3 1 ADMOV k12, CSR Yes 3 1 ADMOV k7, DPH Yes 3 1 ADMOV k9, PDP Yes 3 1 ADMOV k16, BSA01 No 4 1 ADMOV k16, BSA23 No 4 1 ADMOV k16, BSA45 No 4 1 ADMOV k16, BSA67 No 4 1 ADMOV k16, BSAC No 4 1 ADMOV k16, CDP No 4 1 ADMOV k16, DP No 4 1 AD A or D unit register MOV k16, SP No 4 1 AD MOV k16, SSP No 4 1 ADMOV Smem, BK03No 3 1 XMOV Smem, BK47No 3 1 XMOV Smem, BKC No 3 1 XMOV Smem, BSA01 No 3 1 XMOV Smem, BSA23 No 3 1 XMOV Smem, BSA45 No 3 1 XMOV Smem, BSA67 No 3 1 XMOV Smem, BSAC No 3 1 XMOV Smem, BRC0 No 3 1 XMOV Smem, BRC1 No 3 1 XMOV Smem, CDP No 3 1 XMOV Smem, CSR No 3 1 XMOV Smem, DP No 3 1 XMOV Smem, DPH No 3 1 XMOV Smem, PDP No 3 1 XMOV Smem, SP No 3 1 XMOV Smem, SSP No 3 1 XSpecific CPU Register Move A unit ALUMOV TAx, BRC0Yes 2 1 XMOV TAx, BRC1Yes 2 1 XMOV TAx, CDP Yes 2 1 XMOV TAx, CSR Yes 2 1 XMOV TAx, SP Yes 2 1 XMOV TAx, SSP Yes 2 1 XMOV BRC0, TAx Yes 2 1 XMOV BRC1, TAx Yes 2 1 XMOV CDP, TAx Yes 2 1 XMOV RPTC, TAx Yes 2 1 XMOV SP, TAx Yes 2 1 XMOV SSP, TAx Yes 2 1 XSpecific CPU Register Store A or D unit register MOV BK03, Smem No 3 1 XMOV BK47, Smem No 3 1 XMOV BKC, Smem No 3 1 XMOV BSA01, Smem No 3 1 XMOV BSA23, Smem No 3 1 XMOV BSA45, Smem No 3 1 XMOV BSA67, Smem No 3 1 XMOV BSAC, Smem No 3 1 XMOV BRC0, Smem No 3 1 XMOV BRC1, Smem No 3 1 XMOV CDP, Smem No 3 1 XMOV CSR, Smem No 3 1 XMOV DP, Smem No 3 1 XMOV DPH, Smem No 3 1 XMOV PDP, Smem No 3 1 XMOV SP, Smem No 3 1 XMOV SSP, Smem No 3 1 XMOV TRN0, Smem No 3 1 XMOV TRN1, Smem No 3 1 XMOV RETA, dbl(Lmem) No 3 5 X§6.2算术指令语法并⾏使能bit长度周期流⽔线执⾏单元（⽮量距离）Absolute DistanceABDST Xmem, Ymem, ACx, ACy No 4 1 X（绝对值）Absolute ValueABS [src,] dst Yes 2 1 X A or D unit ALUADD Smem, [src,] dst No 3 1 X A or D unit ALU ADD ACx << Tx, ACy Yes 2 1 X D unit ALU & shifter ADD ACx <<#SHIFTW, ACy Yes 3 1 X D unit ALU & shifter ADD K16 << #16, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALU ADD K16 << #SHFT, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALU & shifter ADD Smem << Tx, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU & shifter ADD Smem << #16, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU ADD [uns(]Smem[)], CARRY, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU ADD [uns(]Smem[)], [ACx,]ACy No 3 1 X D unit ALU ADD [uns(]Smem[)] << #SHIFTW, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALU & shifter ADD dbl(Lmem), [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU ADD Xmem, Ymem, ACx No 3 1 X D unit ALU ADD K16, Smem No 4 1 X D unit ALU ADDV [ACx,] ACy Yes 2 1 X D unit MAC （⽐较）Compare and Select Extremum D unit ALU MAXDIFF ACx, ACy, ACz, ACw Yes 3 3 XDMAXDIFF ACx, ACy, ACz, ACw, TRNx Yes 3 1 XMINDIFF ACx, ACy, ACz, ACw Yes 3 1 XXDMINDIFF ACx, ACy, ACz, ACw, TRNx Yes 3 1 X（带条件加减法）Conditional Addition/SubtractionADDSUBCC Smem, ACx, TC1, ACy No 3 1 X D unit ALU ADDSUBCC Smem, ACx, TC2, ACy No 3 1 X D unit ALU ADDSUBCC Smem, ACx, TC1, TC2, ACy No 3 1 X D unit ALU ADDSUB2CC Smem, ACx, Tx, TC1, TC2, ACy No 3 1 X D unit shifter （带条件移位）Conditional ShiftSFTCC ACx, TCx Yes 2 1 X D unit shifter （带条件减法）Conditional SubtractSUBC Smem, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU 双16bit加减法Dual 16-Bit Arithmetic D unit ALU ADDSUB Tx, Smem, ACx No 3 1 XSUBADD Tx, Smem, ACx No 3 1 XADD dual(Lmem), [ACx,] ACy No 3 1 XSUB dual(Lmem), [ACx,] ACy No 3 1 XSUB ACx, dual(Lmem), ACy No 3 1 XSUB dual(Lmem), Tx, ACx No 3 1 XADD dual(Lmem), Tx, ACx No 3 1 XSUB Tx, dual(Lmem), ACx No 3 1 XADDSUB Tx, dual(Lmem), ACx No 3 1 XSUBADD Tx, dual(Lmem), ACx No 3 1 X并⾏乘法(Accumulate/Subtract) D unit MACs MPY[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], Acx∷MPY[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[)], ACy No 4 1 XMAC[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], AcxNo 4 1 X∷MPY[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACyMAS[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], AcxNo 4 1 X∷MPY[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACyAMAR XmemNo 4 1 X∷∷MAC[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACyAMAR XmemNo 4 1 X∷MAC[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACxMAS[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], AcxNo 4 1 X∷MAS[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACyAMAR XmemNo 4 1 X∷MAS[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACxMAC[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], ACx >> #16 ∷No 4 1 XMAC[R][40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]], ACyMPY[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], ACx∷MAC[40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]],ACy >> #16MAC[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], ACx >> 16∷No 4 1 XMAC[40] [uns()Ymem[]],[uns()Cmem[]],ACy >> #16MAS[R][40] [uns()Xmem[]], [uns()Cmem[]], ACxNo 4 1 X∷MAC[40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]],ACy >>#16 AMAR XmemNo 4 1 X∷MAC[40] [uns()Ymem[]], [uns()Cmem[]],ACx >> #16 AMAR Xmem, Ymem, Cmem No 4 1 XFinite Impulse Response Filter, Symmetrical/Antisymmetrical FIRSADD Xmem, Ymem, Cmem, ACx, ACyFIRSSUB Xmem, Ymem, Cmem, ACx, ACyImplied Paralleled InstructionsMPYM[R] [T3 = ]Xmem, Tx, ACyD unit MAC∷MOV HI(ACx << T2), Ymem No 4 1 XMACM[R] [T3 = ]Xmem, Tx, ACyD unit MAC∷MOV HI(ACx << T2), Ymem No 4 1 XMASM[R] [T3 = ]Xmem, Tx, ACyD unit MAC∷MOV HI(ACx << T2), Ymem No 4 1 XADD Xmem << #16, ACx, ACyD unit ALU∷MOV HI(ACy << T2), Ymem No 4 1 XSUB Xmem << #16, ACx, ACyD unit ALU∷MOV HI(ACy << T2), Ymem No 4 1 XMOV Xmem << #16, ACyD unit ALU∷MOV HI(ACx << T2), Ymem No 4 1 XMACM[R] [T3 = ]Xmem, Tx, AcxD unit MAC∷MOV Ymem << #16, ACy No 4 1 XMASM[R] [T3 = ]Xmem, Tx, AcxD unit MAC∷MOV Ymem << #16, ACy No 4 1 XLeast Mean Square (LMS)LMS Xmem, Ymem, ACx, ACy No 4 1 X D unit MAC &ALU Maximum Comparison MAX [src,] dst X A or D unit ALU Minimum ComparisonMIN [src,] dst X A or D unit ALU Memory Comparison A unit ALUCMP Smem == K16, TC1 No 4 1 XCMP Smem == K16, TC2 No 4 1 XAMOV TAx, TAy Yes 3 1 ADAADD k8, TAx Yes 3 1 ADASUB k8, TAx Yes 3 1 ADAMOV k8, TAx Yes 3 1 ADAMOV D16, TAx No 4 1 ADAMAR Smem No 2 1 ADModify Data Stack Pointer (SP)AADD K8, SP Yes 2 1 AD A unit ALUMultiply D unit MACSQR[R] [ACx,] ACy Yes 2 1 XMPY[R] [ACx,] ACy Yes 2 1 XMPY[R] Tx, [ACx,] ACy Yes 2 1 XMPYK[R] K8, [ACx,] ACy Yes 3 1 XMPYK[R] K16, [ACx,] ACy No 4 1 XMPYM[R] [T3 = ]Smem, Cmem, ACx No 3 1 XSQRM[R] [T3 = ]Smem, ACx No 3 1 XMPYM[R] [T3 = ]Smem, [ACx,] ACy No 3 1 XMPYMK[R] [T3 = ]Smem, K8, ACx No 4 1 XMPYM[R][40] [T3 = ][uns(]Xmem[)], [uns(]Ymem[)], ACx No 4 1 X MPYM[R][U] [T3 = ]Smem, Tx, ACx No 3 1 XMultiply and Accumulate (MAC) D unitMAC SQA[R] [ACx,] ACy Yes 2 1 XMAC[R] ACx, Tx, ACy[, ACy]Yes 2 1 XMAC[R] ACy, Tx, ACx, ACy Yes 2 1 XMACK[R] Tx, K8, [ACx,] ACy Yes 3 1 XMACK[R] Tx, K16, [ACx,] ACy N0 4 1 XMACM[R] [T3 = ]Smem, Cmem, ACx N0 3 1 XMACM[R]Z [T3 = ]Smem, Cmem, ACx N0 3 1 XSQAM[R] [T3 = ]Smem, [ACx,] ACy N0 3 1 XMACM[R] [T3 = ]Smem, [ACx,] ACy N0 3 1 XMACM[R] [T3 = ]Smem, Tx, [ACx,]N0 3 1 XMACMK[R] [T3 = ]Smem, K8, [ACx,] ACy N0 4 1 XMACM[R][40] [T3 = ][uns()Xmem[]], [uns()Ymem[]][ACx,]N0 4 1 XACyMACM[R][40] [T3 = ][uns()Xmem[]], [uns()Ymem[]]ACx >>N0 4 1 X#16[, ACy]Multiply and Subtract (MAS) D unitMAC SQS[R] [ACx,] ACy Yes 2 1 XMAS[R] Tx, [ACx,] ACy Yes 2 1 XMASM[R] [T3 = ]Smem, Cmem, ACx N0 3 1 XSQSM[R] [T3 = ]Smem, [ACx,] ACy N0 3 1 XMASM[R] [T3 = ]Smem, [ACx,] ACy N0 3 1 XMASM[R] [T3 = ]Smem, Tx, [ACx,] ACy N0 3 1 XMASM[R][40] [T3 = ][uns()Xmem[]], [uns()Ymem[]][ACx,]N0 4 1 XACyNormalization ALU& D unit shifter MANT ACx, ACyYes 3 1 XCMP[U] src RELOP dst, TCx Yes 3 1 XCMPAND[U] src RELOP dst, TCy, TCx Yes 3 1 XCMPAND[U] src RELOP dst, !TCy, TCx Yes 3 1 XCMPOR[U] src RELOP dst, TCy, TCx Yes 3 1 XCMPOR[U] src RELOP dst, !TCy, TCx Yes 3 1 XRoundROUND [ACx,] ACy Yes 2 1 X D unit ALU SaturateSAT[R] [ACx,] ACy Yes 2 1 X D unit ALU Signed ShiftSFTS dst, #–1 Yes 2 1 X ALU or D unitshifter SFTS dst, #1 Yes 2 1 X ALU or D unitshifter SFTS ACx, Tx[, ACy] Yes 2 1 X D unit shifter SFTSC ACx, Tx[, ACy] Yes 2 1 X D unit shifter SFTS ACx, #SHIFTW[, ACy] Yes 3 1 X D unit shifter SFTSC ACx, #SHIFTW[, ACy] Yes 3 1 X D unit shifter Square DistanceSQDST Xmem, Ymem, ACx, ACy No 4 1 X D unit MAC & ALU SubtractionSUB [src,] dst Yes 2 1 X A or D unit ALU SUB k4, dst Yes 2 1 X A or D unit ALU SUB K16, [src,] dst No 4 1 X A or D unit ALU SUB Smem, [src,] dst No 3 1 X A or D unit ALU SUB src, Smem, dst No 3 1 X A or D unit ALU SUB ACx << Tx, ACy Yes 2 1 X D unit ALU & shifter SUB ACx << #SHIFTW, ACy Yes 3 1 X D unit ALU,shifter SUB K16 << #16, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALUSUB K16 << #SHFT, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALU, shifter SUB Smem << Tx, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU, shifter SUB Smem << #16, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALUSUB ACx, Smem << #16, ACy No 3 1 X D unit ALUSUB [uns(]Smem[)], BORROW, [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALUSUB [uns(]Smem[)], [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALUSUB [uns(]Smem[)] << #SHIFTW, [ACx,] ACy No 4 1 X D unit ALU,shifter SUB dbl(Lmem), [ACx,] ACy No 3 1 X D unit ALU SUB ACx, dbl(Lmem), ACy No 3 1 X D unit ALUSUB Xmem, Ymem, ACx No 3 1 X D unit ALU§6.3程序控制指令语法并⾏使能bit长度周期流⽔线Branch ConditionallyBCC l4, cond No 2 6/5 R BCC L8, cond Yes 3 6/5 R BCC L16, cond No 4 6/5 RB ACx No 2 10 X B L7 Yes 2 6?AD B L16 Yes 2 6?AD B P24 No 4 5 D Branch on Auxiliary Register Not ZeroBCC L16, ARn_mod ! = #0 No 4 6/5 AD Call ConditionallyCALLCC L16, cond No 4 6/5 R CALLCC P24, cond No 5 5/5 R Call UnconditionallyCALL ACx No 2 10 X CALL L16 Yes 36AD CALL P24 No45D Compare and BranchBCC[U] L8, src RELOP K8 No 4 7/6 X Execute ConditionallyXCC [label, ]cond No 2 1 AD XCCPART [label, ]cond No21X IdleIDLE No 4 ? D No Operation (NOP)NOP Yes 1 1 D NOP_16 Yes21D Repeat Block of Instructions UnconditionallyRPTBLOCAL pmad Yes 2 1 AD RPTB pmad Yes31AD Repeat Single Instruction ConditionallyRPTCC k8, cond Yes3 1 AD Repeat Single Instruction UnconditionallyRPT CSR Yes 2 1 AD RPTADD CSR, TAx Yes 2 1 X RPT k8 Yes 2 1 AD RPTADD CSR, k4 Yes 2 1 X RPTSUB CSR, k4Yes 2 1 X RPT k16 Yes 3 1 AD Return ConditionallyRETCC cond Yes 3 5/5 R Return UnconditionallyRET Yes 2 5 D Return from InterruptRETI Yes 2 5 D Software InterruptINTR k5 No 2 3 DTRAP k5 No 2 ? D疑难指令描述Absolute Distance (ABDST)ABDST Xmem,Ymem,ACx,Acy 并⾏完成以下操作ACy = ACy + |HI(ACx)|>>16ACx = (Xmem << #16) – (Ymem << #16)影响状态bit位：FRCT, C54CM, M40, SATD, SXMD Affects ACOVx, ACOVy, CARRY ABDST *AR0+,*AR1,AC0,AC1 Before AfterAC0 00 1234 0000 AC0 00 4500 0000AC1 00 E800 0000 AC1 00 E800 1234AR0 202 AR0 203AR1 302 AR1 302202 3400 202 3400302 EF00 302 EF00●MAXDIFF ACx, ACy, ACz, AcwTRN0 = TRN0 >> #1TRN1 = TRN1 >> #1ACw(39–16) = ACy(39–16) – ACx(39–16) ←分段减ACw(15–0) = ACy(15–0) – ACx(15–0)←分段减If (ACx(31–16) > ACy(31–16)) { bit(TRN0, 15) = #0 ; ACz(39–16) = ACx(39–16) }else { bit(TRN0, 15) = #1 ; ACz(39–16) = ACy(39–16) }if (ACx(15–0) > ACy(15–0)) { bit(TRN1, 15) = #0 ; ACz(15–0) = ACx(15–0) }else { bit(TRN1, 15) = #1 ; ACz(15–0) = ACy(15–0) }MAXDIFF AC0, AC1, AC2, AC1Before AfterAC0 10 2400 2222 AC0 10 2400 2222AC1 90 0000 0000 AC1 7F DC00 DDDEAC2 00 0000 0000 AC2 10 2400 2222TRN0 1000 TRN0 0800TRN1 0100 TRN1 0080●DMAXDIFF ACx, ACy, ACz, AcwIf M40 = 0:TRNx = TRNx >> #1ACw(39–0) = ACy(39–0) – ACx(39–0)If (ACx(31–0) > ACy(31–0)) { bit(TRNx, 15) = #0 ; ACz(39–0) = ACx(39–0) }else { bit(TRNx, 15) = #1 ; ACz(39–0) = ACy(39–0) }ACw(39–0) = ACy(39–0) – ACx(39–0)If (ACx(39–0) > ACy(39–0)) { bit(TRNx, 15) = #0 ; ACz(39–0) = ACx(39–0) } else { bit(TRNx, 15) = #1 ; ACz(39–0) = ACy(39–0) }ADDV [ACx,] ACyACx⾼16bit(32-16)的绝对值与ACy的值相加，结果存于ACy中。
《DSP原理与应用》实验教学改革研究
验 室 内采 用 考核 方式 ，对 学 习效果进 行考 察 。
（ ４学时 ） 或语音信号 的压缩 （ ４学时 ） ，通 过分组方式 ，
从方案设计 、硬 件设计 到 软件设 计 由学生 独立进 行 ，
（） ２ 多媒体动 画制作。对 Ｔ Ｓ２ Ｃ ４ 指令 系 Ｍ ３０ ５ｘ 统采 用 ｆｓ 画形 式 展 现 出来 ，便 于指 令 的查 找 ｌ ｈ动 ａ 与学 习 ，对 于验证 性 实验 的关键 步骤 及注 意事 项也
事数字信号 处理 、语音信号处理的教学工作 。
第ｌ ０卷
第１ 期
刘卫东 ：（ Ｓ （ Ｐ原理与应用》 Ｄ 实验教学改革研究
・８ ５・
考程序 ，上机调试观察结果 ，主要是数据的寻址方 式及乘法累加程序设计 （ ４学时） ；让学生可以利用 软件 对课 程所 学 习 的知识进 行 验证 巩 固 ；比如汇 编
语 言 程序 编 写 、Ｃ ＭＤ文 件 的 编 写 等 ；掌 握 程 序 的
编写及 调 试 ：
性实验，并纳入期末考核体系中。
２ ２ 实验教 学辅 助 制作 ．
《 Ｓ 理 与 应 用 》 程 较 难 掌 握 的很 大 一 方 Ｄ Ｐ原 课
面是 因为学 时少 ，内容 多 ，相 比各 大高 校该课 程 的
教 学 大纲 ＿ ，４ ８ ８学 时 已属 于 大 学 时课 程 ，１ 时 Ｊ ６学 的课 内实验 不 可 能再 加 ，如何 提 高 这 ｌ 时 实验 ６学 效 率成 为关 键 Ｌ 。 ９ 』 （） １ 实验 教学 视频 软 件 制 作 。对 实验 内容 的基 础 性实 验和 验证性 实 验 ，通过 学生利 用根 据实 验讲
预期 的效 果 。 比如 学 生根 据实 验讲 义做 实验 ，机械
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、数字信号处理的实现方法一般有哪几种？答：数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1) 在通用的计算机上用软件实现；(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；(3) 用通用的单片机实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制；(4) 用通用的可编程 DSP 芯片实现。
与单片机相比，DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；(5) 用专用的 DSP 芯片实现。
在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用 DSP 芯片很难实现（6）用基于通用 dsp 核的 asic 芯片实现。
2、简单的叙述一下 dsp 芯片的发展概况？答：第一阶段，DSP 的雏形阶段（1980 年前后）。
代表产品：S2811。
主要用途：军事或航空航天部门。
第二阶段，DSP 的成熟阶段（1990 年前后）。
代表产品：TI 公司的 TMS320C20 主要用途：通信、计算机领域。
第三阶段，DSP 的完善阶段（2000 年以后）。
代表产品： TI 公司的 TMS320C54 主要用途：各个行业领域。
3、可编程 dsp 芯片有哪些特点？答：1、采用哈佛结构（1）冯。
诺依曼结构，（2）哈佛结构（3）改进型哈佛结构 2、采用多总线结构 3.采用流水线技术4、配有专用的硬件乘法-累加器5、具有特殊的 dsp 指令6、快速的指令周期7、硬件配置强8、支持多处理器结构9、省电管理和低功耗4、4、什么是哈佛结构和冯。
诺依曼结构？它们有什么区别？答：哈佛结构：该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。
冯。
诺依曼结构：该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
当进行高速运算时，不但不能同时进行取指令和取操作数，而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象，其工作速度较慢。
区别：哈佛：该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。
冯：当进行高速运算时，不但不能同时进行取指令和取操作数，而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象，其工作速度较慢。
5、 5、什么是流水线技术？答：每条指令可通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数和执行等多个步骤，实现多条指令的并行执行，从而在不提高系统时钟频率的条件下减少每条指令的执行时间。
利用这种流水线结构，加上执行重复操作，就能保证在单指令周期内完成数字信号处理中用得最多的乘法 - 累加运算。
（图）6、什么是定点 dsp 芯片和浮点 dsp 芯片？它们各有什么优缺点？答：若数据以定点格式工作的称为定点 DSP 芯片。
若数据以浮点格式工作的称为浮点DSP 芯片。
定点 dsp 芯片优缺点：大多数定点 dsp 芯片称为定点 dsp 芯片，浮点 dsp 芯片优缺点：不同的浮点 DSP 芯片所采用的浮点格式有所不同，有的DSP 芯片采用自定义的浮点格式，有的 DSP 芯片则采用 IEEE 的标准浮点格式。
7、dsp 技术的发展趋势主要体现在什么方面？答：（1）DSP 的内核结构将进一步改善（2）DSP 和微处理器的融合（3）DSP 和高档CPU 的融合（4）DSP 和 SOC 的融合（5）DSP 和 FPGA 的融合（6）实时操作系统 RTOS与 DSP 的结合（7）DSP 的并行处理结构（8）功耗越来越低8、简述 dsp 系统的构成和工作过程？答：DSP 系统的构成：一个典型的 DSP 系统应包括抗混叠滤波器、数据采集 A/D 转换器、数字信号处理器 DSP、 D/A 转换器和低通滤波器等。
DSP 系统的工作过程：① 将输入信号 x(t)经过抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠。
②经过采样和 A/D 转换器，将滤波后的信号转换为数字信号 x(n)。
③数字信号处理器对 x(n)进行处理，得数字信号 y(n)。
④经 D/A 转换器，将 y(n)转换成模拟信号；⑤经低通滤波器，滤除高频分量，得到平滑的模拟信号 y(t)。
（图）抗混叠滤波器 AD转换器- 数字信号处理器 DA转换器低通滤波器 9、简述 dsp 系统的设计步骤？答：：①明确设计任务，确定设计目标②算法模拟，确定性能指令③选择 DSP 芯片和外围芯片④设计实时的 DSP 芯片系统⑤硬件和软件调试⑥系统集成和测试。
（图）10、dsp 系统有哪些特点？答：（1）接口方便（2）编程方便（3）具有高速性（4）稳定性好（5）精度高（6）可重复性好（7）集成方便11、在进行 dsp 系统设计时，应如何选择合理的 dsp 芯片？答：1、dsp 的运算速度 2、dsp 芯片价格 3、dsp 芯片运算精度 4、dsp 芯片的硬件资源 5、 dsp 芯片的开发工具 6、dsp 芯片的功耗 7、其他因素。
1、TMS320C54x 芯片的基本结构都包括哪些部分？答：①中央处理器②内部总线结构③特殊功能寄存器④数据存储器 RAM⑤程序存储器ROM ⑥I/O 口⑦串行口⑧主机接口HPI ⑨定时器⑩中断系统2、TMS320C54x 芯片的 CPU 主要由哪几部分组成？答：①40 位的算术运算逻辑单元（ALU）。
②2 个 40 位的累加器（ACCA、ACCB）。
③1 个运行-16 至 31 位的桶形移位寄存器。
④17×17 位的乘法器和 40 位加法器构成的乘法器-加法器单元（MAC）。
⑤比较、选择、存储单元（CSSU）。
⑥指令编码器。
⑦ CPU 状态和控制寄存器。
3、处理器工作方式状态寄存器 PMST 中的 MP/MC、OVLY 和 DROM 三个状态位对 C54x 的存储空间结构各有何影响？当 OVLY= 0 时，程序存储空间不使用内部 RAM。
当 OVLY= 1 时，程序存储空间使用内部 RAM。
内部 RAM 同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。
当MP/ MC=0 时， 4000H~EFFFH 程序存储空间定义为外部存储器；F000H~FEFFH 程序存储空间定义为内部ROM；当 MP/ MC=1 时，4000H~FFFFH 程序存储空间定义为外部存储。
DROM=0： 0000H~3FFFH——内部 RAM ； 4000H~FFFFH——外部存储器；DROM=1 ： 0000H~3FFFH——内部 RAM；4000H~EFFFH——外部存储器；F000H~FEFFH——片内ROM；FF00H~FFFFH——保留。
4 、TMS320C54x 芯片的片内外设主要包括哪些电路？① 通用 I/O 引脚②定时器③时钟发生器④ 主机接口HPI⑤ 串行通信接口⑥ 软件可编程等待状态发生器⑦可编程分区转换逻辑5、TMS320C54x 芯片的流水线操作共有多少个操作阶段？每个阶段执行什么任务？完成一条指令都需要哪些操作周期？六个操作阶段:① 预取指 P;将 PC 中的内容加载PAB ② 取指 F; 将读取到的指令字加载PB ③ 译码 D; 若需要，数据 1 读地址加载 DAB；若需要，数据 2 读地址加载 CAB；修正辅助寄存器和堆栈指针④ 寻址 A; 数据 1 加载 DB；数据2 加载 CB；若需要，数据 3 写地址加载EAB⑤ 读数 R; 数据 1 加载 DB；数据2 加载 CB；若需要，数据 3 写地址加载 EAB；⑥执行 X。
执行指令，写数据加载 EB。
6、TMS320C54x 芯片的流水线冲突是怎样产生的？有哪些方法可以避免流水线冲突？答：’C54x 的流水线结构，允许多条指令同时利用 CPU 的内部资源。
由于 CPU 的资源有限，当多于一个流水线上的指令同时访问同一资源时，可能产生时序冲突。
解决办法① 由 CPU 通过延时自动解决；② 通过程序解决，如重新安排指令或插入空操作指令。
为了避免流水冲突，可以根据等待周期表来选择插入的 NOP 指令的数量。
7、TMS320C54x 芯片的串行口有哪几种类型？四种串行口：标准同步串行口 SP，缓冲同步串行口 BSP，时分多路串行口TDM，多路缓冲串行口 McBSP。
8 、TMS320VC5402 共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？NMI 和 RS 属于哪一类中断源？答：TMS320VC5402 有 13 个可屏蔽中断，RS 和 NMI 属于外部硬件中断。
9、试分析下列程序的流水线冲突，画出流水线操作图。
如何解决流水冲突？STLM A，AR0STM #10，AR1LD *AR1，B 解：流水线图如下图：解决流水线冲突：最后一条指令（LD *AR1，B）将会产生流水线冲突，在它前面加入一条 NOP 指令可以解决流水线冲突。
10、试根据等待周期表，确定下列程序段需要插入几个 NOP 指令。
① LD @GAIN, TSTM #input,AR1MPY *AR1+,A 解：本段程序不需要插入 NOP 指令② STLM B,AR2STM #input ,AR3MPY *AR2+,*AR3+,A 解：本段程序需要在 MPY *AR2+,*AR3+,A 语句前插入 1条 NOP 指令③MAC @x, BSTLM B,ST0ADD @table, A, B 解：本段程序需要在 ADD @table, A, B 语句前插入 2 条 NOP指令第三章已知(80H)=50H,AR2=84H,AR3=86H,AR4=88H。
1、MVKD 80H，*AR2MVDD *AR2，*AR3MVDM 86H, AR4运行以上程序后，(80H)、（84H）、*AR3 和 AR4 的值分别等于多少？解：(80H)=50H，(84H)=50H，*AR3=50H，AR4=50H 2、已知，(80H)=20H、（81H）=30H。
LD #0，DPLD 80H，16，B ADD 81H，B运行以上程序，B 等于多少？答：（B）=00 0000 0000H 3、阅读以下程序，分别写出运行结果。