TMS320C54xDSP原理及应用学习心得

学习心得

我看的论文是：TMS320VC5402的并行引导装载方案的研究与设计

这篇论文主要介绍了TMS320VC5402并行Bootloader的原理，分析了设计过程中需要考虑的重点问题并提出了解决问题的可靠的电路方案，设计的电路具有良好的可扩展性。

下面是我这学期学习DSP这门课程后的一些体会

DSP芯片简介：DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；

（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；

（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；

（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；

（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。

当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些

今年学习了DSP这门课程后，有了一些自己的认识和见解，并且体会到了它强大的功能和作用，它不但在高端的技术领域有很重要的地位，如通信、雷达、声纳、语音合成和识别、图像处理、高速控制等；而且在生活中有它不小的作用，如，影视、仪器仪表、医疗设备、家用电器等众多领域。

但是，由于DSP技术发展很快，生产DSP芯片的厂家又多，这既是它的优点同时又是缺点，因为这样会导致产品更新换代的周期越来越短，还有，每一种芯片，都有其独特的硬件结构和一套专门的指令系统与开发工具，这更加的带来了学习DSP技术的困难。在我自己的学习体系里，有自己的一点经验可以用来辅助的学习这门课程。古时候的一个习语说的是“窥一斑而知全豹”这个同时可以用来指导学习DSP，尽管它的更新换代很快，但也只是为了完善它而更好用和借助其它的技术为它添加一些别的功能而使其更强大，其实质的理论还没有变话，

所以，我们可以就其某一个芯片的知识来指导其它的芯片的学习和利用。这里，以TMS320系列DSP芯片为例来进行知识的梳理。

x(t)→抗混叠滤波器→A/D→数字信号处理器→D/A→低通滤波器→y(t)

这是数字信号处理系统简化框图

这个作为基本的理论模型，然后开始主要内容：1,TMS320系列DSP芯片的概述﹑分类及应用、平台;2,TMS320C54x的CPU结构①CPU，②存储器，③指令系统，④在片外围电路，⑤电源，⑥在片仿真接口，⑦速度、组成框图;3,总线结构；4，存储器空间分配、存储器（程序存储器、数据存储器）；5，中央处理单元中，算术逻辑运算单元①ALU的输入，②ALU的输出，③溢出处理，④进位位，⑤双16位算术运算，累加器A和B（保存累加器的内容、累加器移位和循环移位、专用指令），桶形移位器乘法器／加法器单元，比较、选择和存储单元，指数编码器，CPU状态和控制寄存器；6，数据寻址方式①立即寻址，②绝对寻址，③累加器寻址，④直接寻址，⑤间接寻址；⑥存储器映像寄存器寻址，⑦堆栈寻址；7程序存储器地址生成方式，程序计数器，分支转移，调用与返回，条件操作，重复操作（重复执行单条指令、程序块重复操作），复位操作，中断（中断类型、中断标志寄存器和中断屏蔽寄存器、中断处理过程），省电方式；8，流水线①流水线操作，②延迟分支转移，③条件执行，④双寻址存储器与流水线，⑤单寻址存储器与流水线，⑥流水线冲突和插入等待周期（流水线冲突、等待周期表）；9，在片围电路①并行I／O口及通用I／O引脚，②定时器，③时钟发生器(硬件配置的PLL软件可编程PLL),④主机接口；10，串行口；串行口概述（标准串行口、缓冲串行口、时分多路串行口、多通道缓冲串行口）；11，DMA控制器①DMA控制器的基本特征，②子地址寻址方式，③DMA通道优先级和使能控制寄存器，④DMA通道现场寄存器，⑤DMA编程举例；12，外部总线①外部总线接口，②外部总线操作的优先级别，③等待状态发生器，④分区切换逻辑，⑤外部总线接口定时器（存储器寻址定时图、I／O寻址定时图）；

⑥复位和IDLE3省电工作方式(外部总线复位定时图、“唤醒”IDLE3省电方式的定时图)；13，TMS320C54x引脚信号说明。

说到DSP就要学习到它的开发，开发肯定的需要开发工具

DSP开发工具: 可编程DSP芯片的开发需要一整套完整的软硬件开发工具。通常开发工具可以分为代码生成工具和代码调试工具两类。代码生成工具是将用C或汇编语言编写的DSP程序编译汇编并链接成成可执行的DSP程序。代码调试程序是将DSP程序及系统进行调试，使之能达到设计目标。就软件开发而言，用DSP芯片的汇编语言编写程序是一件比较繁杂的事情。因为不同

公司不同类型的芯片的汇编语言都不尽相同。基于以上原因，各个公司都相继推出了高级语言（如C语言）编译器，使得DSP芯片的软件可以通过高级语言编写而成。TI的优化C编译器能够产生可与手工编写的汇编语言相比的汇编语言程序，提供了简单的C执行时环境的程序接口，使得关键的DSP算法可用汇编语言实现建立了一定规模的工具库来方便使用。在C编译器中还提供了一个所谓的外壳程序（Shell），可以使C程序的编译、汇编和链接三个过程一次完成。我们学习的是CCS开发工具

除此之外，通过学习我还了解了如何用MATLAB进行DSP设计模拟，其他一些DSP芯片的大致结构和性能，以及具体的DSP应用开发方面的知识。在老师的悉心教导下，经过我的认真学习，对DSP应用方面的知识有了一个整体的了解，虽然还没有利用DSP芯片做过实际的东西，但我通过对该课的学习，为以后可能的设计应用打下了一定基础。