DSP系统硬件设计
DSP硬件开发
DSP系统的硬件设计又称为目标板设计，是在考虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完成的，一个典型的DSP目标板主要包括：DSP芯片及DSP基本系统程序和数据存储器数/模和模/数转换器模拟控制与处理电路各种控制口和通信口电源处理电路和同步电路系统硬件设计过程：第一步：确定硬件实现方案；在考虑系统性能指标、工期、成本、算法需求、体积和功耗核算等因素的基础上，选择系统的最优硬件实现方案。
第二步：器件的选择；一个DSP硬件系统除了DSP芯片外，还包括ADC、DAC、存储器、电源、逻辑控制、通信、人机接口、总线等基本部件。
① DSP芯片的选择首先要根据系统对运算量的需求来选择；其次要根据系统所应用领域来选择合适的DSP芯片；最后要根据DSP的片上资源、价格、外设配置以及与其他元部件的配套性等因素来选择。
② ADC和DAC的选择A/D转换器的选择应根据采样频率、精度以及是否要求片上自带采样、多路选择器、基准电源等因素来选择；D/A转换器应根据信号频率、精度以及是否要求自带基准电源、多路选择器、输出运放等因素来选择。
③存储器的选择常用的存储器有SRAM、EPROM、E2PROM和FLASH等。
可以根据工作频率、存储容量、位长(8/16/32位)、接口方式(串行还是并行)、工作电压(5V/3V)等来选择。
④逻辑控制器件的选择系统的逻辑控制通常是用可编程逻辑器件来实现。
首先确定是采用CPLD还是FPGA；其次根据自己的特长和公司芯片的特点选择哪家公司的哪个系列的产品；最后还要根据DSP的频率来选择所使用的PLD器件。
⑤通信器件的选择通常系统都要求有通信接口。
首先要根据系统对通信速率的要求来选择通信方式。
然后根据通信方式来选择通信器件。
一般串行口只能达到19kb/s，而并行口可达到1Mb/s 以上，若要求过高可考虑通过总线进行通信；⑥总线的选择常用总线：PCI、ISA以及现场总线(包括CAN、3xbus等)。
可以根据使用的场合、数据传输要求、总线的宽度、传输频率和同步方式等来选择。
基于DSP的声音采集系统硬件设计
基于DSP的声音采集系统硬件设计摘要：DSP能够决定声音的动态范围，在声音采集方面发挥着不可替代的作用。
为此，本文简单的对DSP的声音采集系统进行了阐述，明确其特点与优势，并在此基础上，重点对其硬件设计开展探究，不仅介绍了主要的设计思想，而且还对相关硬件性能等问题进行分析，以期能够提高DSP的声音采集系统硬件设计科学性，充分发挥该系统作用，为关注此类话题的人们提供参考。
关键词：声音采集系统；硬件设计；DSP；USB；电平转化电路引言：DSP为声卡数字信号处理器，近年来，在科技日新月异的背景下，DSP技术日益成熟和完善，逐渐成为一个优秀的数据采集系统，并且自身所具有的性能也越来越完善。
其在兼容性、成本及功能方面都具有不可比拟的优势，给人们生活和社会发展带了便利性。
因此，对基于DSP的声音采集系统硬件设计开展深入探析具有重要的现实意义。
需要给予高度重视。
1DSP的声音采集系统概述DSP全称为Digital Signal Processing，在多媒体计算机中占有重要地位，属于其不获取的组件。
以DSP为核心的声音采集系统运用范围不断扩大，当前在工业生产领域运用频率较高。
在实际应用中，其能够对生产设备的运行状态进行有效的检测。
其主要的原理是：对比所采集的声音信号和数据库中的数据，在此基础上开展相应的检测工作。
基于DSP的声音采集系统是由多个部分构成的，最主要的有以下五部分：一是JTAC，二是AD转化电路，三是USB接口，四是电平转化电路，五是静态储存与动态储存[1]。
DSP本身为一种数字信号处理器，其要想对工业生产中的器械密合度等进行检测，需要通过采集声音信号来实现。
随着科学技术的进步，声音采集系统中采用的DSP操作速率已达到了100MIPS。
USB具有较强的传输能力，而DSP具备了高速处理信号的能力，因此在该系统运行中，若是将USB和DSP有机结合起来，能够发挥更大的性能，进而为工业生产提供优越的服务，促使生产效率与质量提升。
基于DSP28035的高速永磁无刷直流电机驱动系统硬件设计
系统硬件设计图3.1为该系统硬件总体框图，整个系统由功率驱动电路、调理与保护电路、DSP控制电路及无刷直流电机本体四大部分组成。
本节将分为两部分，即功率驱动硬件部分和数字控制硬件部分，阐述该系统的硬件设计。
图3.1 无刷直流电机系统硬件框图3.1功率与驱动电路本节先根据系统的特点，分析电路的拓扑选择，然后按照电路的三级结构，逐级说明其具体实现过程。
3.1.1 功率电路拓扑选择该电路输入单相交流电（220V/50Hz），输出直接驱动无刷直流电机。
电机前级需有三相逆变桥实现换相，由于电机频率较高，因而受三相逆变桥开关频率的限制，无法采用逆变桥PWM脉宽斩波控制实现调速控制。
本功率系统结构选择“交流-直流-直流-交流”方式，即在逆变桥前级加入buck电路，采用buck调压调速方式控制该高速永磁无刷直流电机。
功率电路结构框图如图3.2所示。
图3.2 功率电路结构框图3.1.2 启动缓冲电路图 3.2中第一级采用二极管不控整流，再用大电容滤波后得稳定直流电压1U 。
电路上电时，由于电容1C 两端电压不能突变，上电产生瞬间的大电流给其充电，该电流太大将造成1C 损坏。
为此，电路中加入了启动缓冲电路。
如下图3.3所示，上电时晶闸管1Q 尚未导通，通过11R C 串联回路给1C 充电，充电电流较小，1U 缓慢上升，电容受到保护。
再利用电阻2R 、3R 对1U 分压采样，当1U 上升到约输入电压峰值的90%时，采样电压1s U 将超过设定的门限电压TH U ，通过比较器后驱动光耦，从而触发晶闸管导通。
晶闸管导通后，1R 被短路，电路进入正常工作状态。
此后向后级供电的过程中，晶闸管一直导通，2R 、4R 的阻值非常大，不对后级产生影响。
后级关断或电路掉电时，1Q 关断，4R 为1C 提供放电回路。
图中TH U 由CC V +经电阻分压得到，而CC V +是由/AC DC 模块电源获得。
G AU 1s U Q 1图3.3 启动缓冲电路示意图3.1.3 直流-直流变换该环节实现调压调速功能，直接利用Buck 变换器降压，但电机满载时该电路输出电流很大，所需输出滤波电感太大。
数字信号处理器原理及应用第六章 DSP硬件设计
2、复位电路设计 上电复位 手动复位 自动复位
上电复位电路
Vcc
R TMS320C54x /RS
C
手动复位电路
Vcc
R
TMS320C54x /RS
R1
C
自动复位电路
1 Ｖcc 2 3 4
MAX706R /MR /WDO VCC /RES
8 7 6 5 至DSP的复位端/RS CLK来自DSP的输出端
程序存储器的扩展
TMS320C54x
D15~D0 A15~A0 R/W /PS
AT29LV1024
I/O15~I/O0 A15~A0 /WE /CE /OE
I/O扩展—显示器连接
TMS320C5402
D7~D0 /RS R/W /IOSTRB A12 A13
TCM-A0902
DB7~DB0 /RESET RD /WR /CS A0
VoH VIH VT VIL VOL GND
2.4V 2.0V 1.5V 0.8V 0.4V 0V
VoH VIH VT VIL VOL GND
1.5V
VIL
1.5V 0.8V
0.5V 0V
VOL GND
0.4V 0V
3.3V器件与5V器件接口形式
5V TTL
3.3V LVC
3.3V LVC
5V TTL
I/O15~I/O0 A15~A0 /DS GND /PS A15~A0 /WE /CE /UB /LB /OE
AT29LV1024
I/O15~I/O0 A15~A0 /WE /CE /OE
D15~D0 /RS R/W /IOSTRB A13 DB7~DB0 /RESET RD /WR /CS A0 /CS 8Q~1Q A0 /OE LE A14 /OE
关于DSP导航计算机硬件电路设计方案
随 着计 算 机 技 术 和 数 字 信 号 处 理 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 于 微 处 理 器 的 捷 联 惯 性 导 基 航 （Ｉ ） 全球 定 位 系统 （ Ｐ ） Ｓ ＮＳ 和 Ｇ Ｓ 的组 合导 航 系统的 设计 成 为 目前 研 究 的热 点 。 Ｓ 专 注 Ｄ Ｐ 于 复 杂 的 导 航 解 算 ， 高 了 系 统 效 率 和 速 提
度， 阐述 了Ｉ ／ＧＰＳ ＮＳ 系统 的组 合原 理 ， 设计
口和 单 片 机 连 接 ， 实 现流 速 信 息 的 传 送 。 来
模 块 主 要 是 将 探 头 接 收 到 的 信 号 执 行 调
理 ， 到含 有 流 体 流 速 信 息 的 多普 勒 频 偏 得 信 号 ， 后 续 数 字 系 统 部 分 做 进 一 步 分 析 供
信 息 技 术
ＳＩＣ ＆Ｔ Ｈ００Ｙ ＣＮＥ Ｅ ＮＬ０ Ｅ Ｏ ．
匪圃
关 于 ＤＳＰ导航 计 算机 硬 件 电路 设计 方案
王 洋
（ 湖北 工业大学 武汉
４ ２０ ） ３ ２ ０
摘 要 ； Ｓ （ ｉｉ ｌ ｉｇ ａ ｐｏｅｓｒ是 一种独特 的微 处理器 ， Ｄ Ｐｄｇｔ ｓｎ ｎ ｌ ｒｃｓｏ ） ａ 是以数字信 号来处理大量 信息的器件 。 工作原理是接收模拟 信号 ， 其 转换 为０ １ 或 的数 字信号 ， 对数 字信号进 行修 改 。 Ｉ ， 再 ｌ 除 强化 ， 在其他 系统 芯 片中把数 字数据 解译 曰模 拟数据 或 实际环境 格式 。 并 它不 仅具 有可蝙程性 ， 而且其 实时运行速度 可达每秒数 以千万条复杂指令程序， 乐 泺ｉ 超过通 用微处理 器， 是数字化 电子世界 中 日益 重要 的电脑芯 片。 它 的 强 大 数 据 处 理 能 力 和 高运 行 速 度 ， 最 值 得 称 道 的 两 大 特 色 。 是 关键词 ： Ｐ 导航 电路设 计 导航 系统 流速 信息 定位 系统 ＤＳ 中 图分 类 号 ： Ｐ Ｔ３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ２ ３ ９ （－ １
dsp硬件设计课程设计
dsp硬件设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握DSP硬件设计的基本原理和方法，培养学生进行DSP硬件系统设计和实现的能力。
具体目标如下：1.掌握DSP芯片的基本结构和原理。
2.了解DSP硬件设计的基本流程和步骤。
3.熟悉DSP系统的硬件架构和关键模块。
4.能够使用DSP芯片进行硬件系统设计。
5.能够进行DSP系统的硬件调试和验证。
6.能够分析和解决DSP硬件设计中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.培养学生对DSP硬件设计的兴趣和热情。
3.培养学生对科技发展的关注和对工程实践的重视。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.DSP芯片的基本结构和原理：介绍DSP芯片的内部结构、工作原理和特性。
2.DSP硬件设计的基本流程和步骤：讲解DSP硬件设计的过程，包括需求分析、硬件架构设计、硬件电路设计、硬件调试和验证等。
3.DSP系统的硬件架构和关键模块：介绍DSP系统的硬件架构，包括中央处理单元、存储器、输入输出接口等关键模块。
4.DSP硬件设计的实践案例：通过实际案例分析，使学生掌握DSP硬件设计的方法和技巧。
三、教学方法本课程的教学方法将采用多种教学手段相结合的方式，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握DSP硬件设计的基本原理和方法。
2.讨论法：通过分组讨论和实践案例的分析，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉DSP硬件设计的实践过程和技巧。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选择适合本课程的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以图文并茂的形式展示教学内容。
4.实验设备：提供DSP实验板和相关的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。
基于DSP交流伺服系统的硬件设计
罄
Ｓ Ｃ Ｉ 串口： ２ ｉ 匝 道
Ｄ 总线
图１ Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２ 的功 能 框 图
三 相 交流 电源
图２ 系 统硬 件 结构 图
整
流 Ｃ： ：
Ｊ ］ ｛ Ⅲ 。 ｌ Ⅲ Ｉ 嘶 Ｌ Ｒ
其寻 址 空间 达４ Ｍ。 （ ４ ） 芯片 内部有 ３ 个３ ２ 位 定时 器 。
．
（ ５ ） 拥有 双事 件 管理器 Ｅ ＶＡ和Ｅ ＶＢ ， 控制 更加 灵活 。 （ ６ ） 拥有两４ － ｓ ｃ Ｉ 口和一个 Ｓ Ｐ Ｉ 口， 增加 了数据 缓存功 能 ； 传 输频 率可达ＭＨ ｚ
一
故Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２ Ｄ Ｓ Ｐ 有着 广 泛 的应用 空 间 。 （ ２ ） 高性 能低功 耗 ， 采用 １ ． ８ Ｖ内核 电压 和３ ． ３ ｖ） ｂ 围接 ［ ２ １ 电压 。 （ ３ ） １ ２ ８ Ｋ内部Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ， １ ８ Ｋ内部 Ｓ Ａ ＲＡＭ， 可 外扩 １ Ｍ统一 编 址存 储器 。
片上存储器：
Ｆ Ｌ Ａ ｓ Ｈ
ｓ Ｒ ＾ Ｍ
（ ７ ） １ ６ 个 信道 的 １ ２ 位Ａ ／ Ｄ 接 口可灵 活 设置 采样 方式 。 （ ８ ） 可 使用多 达 ５ ６ 个可编 程 且可复 用 的Ｉ ／ Ｏ口。 （ ９ ） 提 供看 门狗 电路 、 电源监 视 、 上 电复位 、 手动复 位 ， 系统 可靠 、 稳定。 （ １ ０ ） 标准 的Ｊ Ｔ ＡＧ 接 口， 方便 调 试 。 图１ 为Ｔ Ｍｓ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ １ ２ 的功能 框 图 二 系统 结构 的主 电路 设计 从 图２ 可看 出 ， 本 系统是 一个具有 转速反馈 的闭环 系统 。 系统参数 由上位 机 通过Ｓ Ｃ Ｉ 接 口传递给下位机， Ｄ Ｓ Ｐ 负责采样各相 电压 电流， 计算 电机 的转速 。 Ｄ Ｓ Ｐ 通过算 法得 到空 间电压 矢量 的Ｐ ＷＭ控制信 号 ， 经光耦 隔离 ， 驱动 放大 来控 制逆变 器开 关主 电路。 同时Ｄ ｓ Ｐ 还监控 调速 系统 的运行状态 ， 当系统 出现短 路 、 过压 、 欠压 、 过流、 过 热等故 障时 ， 封锁Ｐ ＷＭ输 出信号 ， 将 电机 停机 。
DSP试验完整系统硬件设计
DSP试验完整系统硬件设计确定硬件设计方案，器件选择，原理图设计，PCB板设计，硬件调试1，最小系统设计就是满足DSP运行的最小硬件组成：通常采用低电压设计，双电源供电，即内核电源CVDD（为芯片的内部逻辑提供电压，CPU,时钟电路，所有外设逻辑，1.6V，与3.3相比，课大大降低芯片功耗）和I/O电源DVDD（3.3V，直接与外部低电压器件进行接口，不需要额外的电平转换电路）。
电压转换电路：使用LDO稳压器（5V-3.3V），使用齐纳二极管低成本系统，使用整流二极管，使用开关稳压管，电压比较器，等等。
书上介绍的有MAX748A（5转3.3），TPS7301（5转1.6V），TPS767D301来实现双电源（5转3.3和5转1.6都有）。
咱们系统中应用的是TLV1117来实现电压转换，这是为什么？5V供电外接电解电容和电容用意何在，5V的电通过电阻给电解电容进行充电，电容两端的电会由0V慢慢的升到4V左右（此时间很短一般小于0.3秒），我觉得应该是为了稳压吧，让输入电压稳定在5V。
74LVC04是一个反相器，A为输入,Y为输出，EXT_RESET为1A输入，P4的一个引脚输出口。
EXT_RESET复位信号也送入CPLD（XC9536XL有DSPRST引脚，接主芯片的91），作为系统的复位信号之一。
EXT_RESET反相后，作为SMR接入TL16C550C 异步通信芯片的MR（主复位（高电平有效），清除最ACE 寄存器和置位各种电平的输出信号），也就是说在复位有效时，是不能进行异步串口通信的，这一点说明了复位信号不可屏蔽，在任何时候都能对系统进行复位。
TCK测试时钟输入引脚，TDI测试数据输入信号，TDO测试数据输出信号，TMS测试方式选择信号，TRST测试复位信号，EMU0仿真器中断0引脚，EMU1仿真器中断1引脚/关闭所有输出引脚。
TRST为高事，改引脚作为仿真系统的中断信号，。
为低时，所有输出设置为高阻状态。
DSP课件第二章TMS320LF240x硬件结构
当片内外设产生中断时，CPU响应中断并执行相应的中断服务程序 对片内外设进行操作。
05
TMS320LF240x的电源管理和低功耗
模式
电源管理单元
电源管理单元（PMU）是TMS320LF240x芯片中的一个重要组成部分，负责控制芯 片的电源供应和功耗管理。
PMU包含多个电源域，可独立控制各个电源域的开启和关闭，以实现灵活的功耗管 理。
较
他设备进行数据交换，可配 置为发送或接收模式。
器
比较器用于检测电压或电平 是否达到预设值，输出电平
可配置为高或低，常用于 PWM控制或阈值检测。
看门 狗定 时器
片内外设的访问方式
直接访问
通过特定的寄存器地址直接读写片内外设的控制寄存器和数据寄 存器。
间接访问
通过特定的寄存器地址读写片内外设的控制寄存器来配置片内外设， 再通过数据寄存器进行数据传输。
PMU还具有过压和欠压保护功能，以确保芯片在异常电源条件下能够安全运行。
低功耗模式
TMS320LF240x支持多种低功 耗模式，以便在不需要时降低芯
片功耗。
低功耗模式通过关闭不需要的内 部时钟和电源域来实现功耗降低。
在低功耗模式下，芯片的某些功 能将被禁用，但仍可以响应外部 事件或中断，并在必要时唤醒。
需求。
输入输出电平
02
TMS320LF240x的输入输出电平一般为CMOS电平，能够与
TTL和CMOS电路兼容。
驱动能力
03
TMS320LF240x的驱动能力较强，能够驱动较大规模的外部电
路。
封装形式
• TMS320LF240x的封装形式一般为塑封或陶瓷封装，具体 取决于应用需求和生产厂家。
基于DSP的永磁同步电机控制系统硬件设计
基于DSP的永磁同步电机控制系统硬件设计胡宇;张兴华【摘要】以小功率永磁同步电机(PMSM)为研究对象,结合数字信号处理器TMS320F2812功能特点,给出了一套PMSM驱动控制系统硬件设计方案.详细阐述了功率驱动主电路、反馈信号检测电路以及供电电路的设计,介绍了主要元器件选型和参数计算方法.基于设计的硬件平台,对PMSM调速控制系统进行了测试.试验结果表明,所设计的控制系统硬件设计可靠、性能稳定、控制精度高.%Based on the controlled object of small power permanent magnet synchronous motor (PMSM),combined with the main features of digital signal processor TMS320F2812,an overall hardware design scheme had been put forward for the PMSM drive control system.Design of the power driven main circuit had illustrated,signal detection circuit and power supply circuit in detail,meanwhile introduced the main components selection and parameters calculation method.Based on the designed hardware platform,the control system of PMSM had been performed a functional test.Experimental results showed that the hareware design of control system had good reliability with stable performance and high control precision.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2017(044)012【总页数】7页(P19-24,80)【关键词】永磁同步电机;功率驱动主电路;信号检测电路【作者】胡宇;张兴华【作者单位】南京工业大学电气工程与控制科学学院,江苏南京211816;南京工业大学电气工程与控制科学学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TM351永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)因其体积小、损耗低、功率密度高和效率高等优点，在机械制造、工业控制、航空航天等领域得到广泛应用[1]。
基于DSP28355的简易信号源硬件设计
图2核心板电路原理图
2.3.2 D/A方案选择和电路设计
D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟量的器件。DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源（或恒流源）组成。主要特性指标包括：分辨率、线性度、转换精度、转换速度。在本系统中，主要关心两个问题，首先就是D/A的分辨率，其次就是采用串行还是并行的D/A。其中分辨率主要取决于芯片的位数，如N位D/A转换器，其分辨率为1/(2^N-1)，位数越高，分辨率就越高，转换就更精确。这里有两种方案，用表格的形式做了一个简单的比较，如下表3所示:
因此在本系统中，决定选用TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器TMS320F28335型数字信号处理器作为波形发生和系统控制处理芯片。28335具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出(HRPWM)，12位16通道ADC。与前代DSP相比，平均性能提高50%，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件开发，缩短开发周期，降低开发成本。
引脚功能说明如下表4：
表4 TLV5638引脚说明
引脚编号
引脚名称
引脚功能
1
DIN
串行数据输入
2
SCLK
串行时钟输入
3
/CS
片选信号，低有效
4
OUTA
A通道模拟电压输出
基于DSP的音频信号处理系统设计
基于DSP的音频信号处理系统设计一、导言随着数字信号处理（DSP）技术的不断发展和成熟，其在音频信号处理领域的应用也越来越广泛。
基于DSP的音频信号处理系统不仅可以实现高质量的音频处理和增强，也可以满足不同应用场景下的需求，如音频通信、娱乐、音频分析等。
本文将针对基于DSP的音频信号处理系统进行设计，从系统结构、信号处理算法、硬件平台等方面进行介绍和分析。
二、系统结构设计基于DSP的音频信号处理系统的设计首先需要确定系统的结构框架。
一般来说，这个结构包括了输入模块、DSP处理模块、输出模块和控制模块。
输入模块用于接收音频信号，可以是来自麦克风、音乐播放器、电视等各种音频设备。
DSP处理模块是音频信号处理的核心部分，其中包括了各种信号处理算法和算法的实现。
输出模块用于将处理后的音频信号输出到扬声器、耳机等输出设备中，以供用户听取。
控制模块可以用来控制和调节系统参数、算法选择、音频效果等。
三、信号处理算法音频信号处理系统的设计离不开各种信号处理算法的选择和实现。
常见的音频信号处理算法包括了滤波、均衡器、混响、压缩、编码解码等。
滤波算法用于去除音频信号中的杂音和干扰，使音频信号更加清晰；均衡器算法可以调节音频信号的频谱特性，使音频输出更加平衡；混响算法用于模拟不同的音频环境和效果；压缩算法可以调节音频信号的动态范围，使音频输出更加均衡；编码解码算法用于音频信号的数字化和解码处理。
在实际应用中，根据不同场景和需求，可以选择不同的信号处理算法，并通过DSP处理模块进行实现和调节。
四、硬件平台设计在基于DSP的音频信号处理系统的设计中，硬件平台的选择和设计也是非常重要的一部分。
常见的DSP芯片有TI的TMS320系列、ADI的Blackfin系列、Freescale的i.MX系列等。
在选择DSP芯片的还需要考虑到外围设备的选择和接口设计，如ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、存储器、通信接口等。
为了提高系统的性能和稳定性，还需要考虑到功耗、体积、散热等方面的问题。
简述使用dsp芯进行系统开发的一般流程
简述使用DSP芯片进行系统开发的一般流程1. 概述DSP（Digital Signal Processor）芯片是一种专门用于处理数字信号的芯片，广泛应用于通信、音视频处理等领域。
使用DSP芯片进行系统开发需要经过一系列的步骤和流程，本文将简要介绍一般的开发流程。
2. DSP系统开发流程2.1 需求分析首先，在进行DSP系统开发之前，需进行需求分析，明确系统的功能和性能要求。
根据需求，确定DSP芯片的型号和规格，并确定系统的硬件和软件接口要求。
2.2 硬件设计硬件设计是DSP系统开发的重要一环。
根据需求分析，进行DSP系统的硬件设计，包括电路原理图和PCB设计。
在设计过程中，需要考虑电源、时钟、接口电路等因素，确保硬件设计满足系统要求。
2.3 软件设计软件设计是DSP系统开发的关键环节。
根据需求和硬件设计，进行DSP系统的软件设计。
具体步骤包括编写算法和信号处理流程、选择适当的编程语言和开发工具、设计系统框架和接口等。
2.4 软件开发在软件设计的基础上，进行DSP系统的软件开发。
根据软件设计确定的算法和接口，使用相应的编程语言和开发工具，编写软件代码。
在开发过程中，需要进行代码调试、性能优化和错误修复等工作。
2.5 硬件调试完成软件开发后，进行DSP系统的硬件调试。
通过连接电源、外部设备和接口，对DSP系统进行调试和测试。
此阶段还可以进行性能测试和功能验证。
2.6 系统集成在完成硬件调试后，进行DSP系统的系统集成。
将软件和硬件组合起来，确保系统正常运行。
在此阶段，需要进行整体测试和交付前的验收。
2.7 产品发布和维护完成系统集成后，进行DSP系统的产品发布。
将DSP系统交付给客户或用于实际应用。
同时，需要进行系统的维护和迭代，及时修复BUG和优化性能。
3. 总结使用DSP芯片进行系统开发涉及多个步骤和流程，包括需求分析、硬件设计、软件设计、软件开发、硬件调试、系统集成、产品发布和维护等。
通过合理的规划和有序的流程，可以确保DSP系统开发的顺利进行，并最终得到可靠和高性能的系统。
基于DSP变频调速系统的硬件设计
性 能控 制 。Ｌ ２ Ｏ Ａ 作 为 ２ ０ Ｄ Ｐ家 族 的新 成 Ｆ４７ ４ｘ Ｓ 员， 在处 理性 能及 其 片 内外设 上有 了很 大 的改进 ，
主要 包括 算 术逻 辑单 元 （ Ｕ—Ａｒ ｈ ｔ ｏ ｉ ＡＬ ｉ ｍｅｉ Ｌ ｇ— ｔ ｃ ｃｌ ｉ） ａ Ｕｎｔ ，寄 存 器 单 元 、 助 算 术 逻 辑 单 元 辅
器 ， 法 移 位 器 ， 个 功 能 强大 的事 件 管理 器 ， 加 两 外
的发 展 ， 频 调 速 技 术 取 得 了 巨大 的 技 术 进 步 。 变 电气传 动控 制在 现代 化 建设 中起 着极 为 重要 的作
围存 储 器扩展 接 口单 元 ， ＡＮ 总 线 接 口单 元 ， Ｃ 通 用 ＩＯ 口单元 ， ／ 时钟 锁 相 环 电路 ， 内部 Ａ／ Ｄ转 换 器， 串行 口 ， 串行 外 设 接 口等 部 分 。 Ｌ ２ ０ Ａ 的 Ｆ ４７ 推出， 为交 流调 速 装 置 控 制 器 的设 计 提供 了新 的
以其 特 有 的 优 点 正 逐 步 取 代 传 统 的 直 流 调 速 ， 电 气 传 动 领 域 中扮 演 着 重 要 的 角 色 。本 文 以 此 为 背 景 对 基 于 Ｄ Ｐ变 频 在 Ｓ
调 速 系 统 进 行 了 研 究 。实 现 了 既节 能 ， 低 耗 材 的 目的 ， 保 证 了 安 全 生 产 。 降 又
方案。
用 ， 了满足 高性 能 、 能 和 环保 的要 求 ， 流 调 为 节 交
速 控制 系统 以其 特有 的优 点正 逐 步取 代传 统 的直 流 调速 ， 电气传 动 领域 中扮 演着 重要 的 角色 。 在
本 文 从 节 能 的 角 度 出 发 ，以 ＴＩ公 司 的
基于DSP的车载音频系统设计
基于DSP的车载音频系统设计随着汽车产业的不断进步和发展，车载音频系统在普及和质量上都有了很大的提升。
而车载音频系统的核心，在于数字信号处理（DSP）技术的应用。
本文将从基本概念、硬件设计、软件设计和音效处理四个方面，探讨一下基于DSP的车载音频系统的设计。
基本概念数字信号处理（DSP）是一种将模拟信号转换为数字信号，再用数字电路处理信号的技术。
由于汽车所处嘈杂的交通环境中，很难获取准确的模拟信号，所以数字信号处理在车载音频系统中显得尤为重要。
硬件设计车载音频系统的硬件设计包括采样芯片、数字信号处理器、功率放大器、音频解码器和音箱等，其中数字信号处理器是整个系统的核心。
数字信号处理器需要具备高计算速度和稳定性能，以确保信号的处理精度和音质的清晰度。
DSP的选型时需要综合考虑其性能和成本，常用的DSP芯片有德州仪器的TMS320系列、ADI的SHARC系列、XMOS的XS1系列等。
这些芯片具有不同的性能水平和应用范围，可以根据不同的需求进行选择。
在设计音频解码器时需要等到车载音频系统支持多种音频格式播放，如MP3、WAV、FLAC、APE等。
此外，车载音频系统基于DSP的硬件设计还需要考虑音频输入的方式、电源管理、防干扰等因素，以保证音质的稳定和可靠性。
软件设计车载音频系统的软件设计也是基于DSP的。
如果采用高效的DSP算法，就能够提升音质和效果，并且具备高的可扩展性和灵活性。
软件设计需要涉及DSP芯片的代码编写和程序调试，采用C语言、汇编语言等开发语言，调试工具等以及适当的优化，使得程序代码高效、紧凑。
音效处理在车载音频系统的设计中，音效处理是非常重要的。
通过DSP技术处理，可以实现各种音效效果，比如卡拉OK唱歌的混响滤波器、3D环绕音效等。
汽车所处交通环境嘈杂，对于车载音频系统来说，去噪、残声抑制等技术尤为关键。
DSP 技术可以使得车载音频系统在不同场景下，自动调整音效效果，并且实现声音的均衡和混合处理，给人以舒适、自然的感觉。
DSP与智能化系统------第8章 dsp硬件设计基础
二、DSP系统的设计思路
输
输
入 抗混
DSP
平滑 出
叠滤 A/D 芯片 D/A 滤波
波器
器
典型的DSP系统
20
1.总体方案设计
DSP应用
DSP系统设计前：
定义系统性能指标
•明确设计任务 •给出设计任务书
选择DSP芯片
功能描述准确
软件编程
硬件设计
功能描述清楚 描述的方式
软件调试
硬件调试
人工语言
系统集成
29
器件的选型原则 4
逻辑控制
先 确 定 所 用 器 件 ， 如 PLD 、 EPLD或FPGA；
再根据自己的特长和公司芯片 的特点决定采用哪家公司的哪一 系列产品；
最 后 根 据 DSP 芯 片 的 频 率 决 定 芯片的工作频率，并以此来确定 使用的芯片。
30
器件的选型原则 5
通信接口
根据与其他系 统通信的速率 决定采用的通 信方式： 串口 并口 总线
INTEL&AD 的新DSP CORE 15
选择芯片考虑的因素
1．DSP芯片的运算速度 MAC时间：一次乘法和一次加法的时间。大部分 DSP芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和一次 加法操作。 FFT执行时间：运行一个N点FFT程序所需时间。 由于FFT运算在数字信号处理中很有代表性，因此 FFT运算时间常作为衡量DSP芯片运算能力的一个指 标。 MIPS：每秒执行百万条指令。 MOPS：每秒执行百万次操作。 MFLOPS：每秒执行百万次浮点操作。 BOPS：每秒执行十亿次操作。
Target Application (目标应用)
» Digital Cres (双核心)
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⑤ 接口电路
Am27C010 D0~D7
74LVC 16245 TMS320VC5402
D0~D7
A0~A16 CE OE
上电复位 手动复位
上电复位电路
3.3v 利用RC电路的延迟特性产生芯片复位所需要的低电 平时间： TMS320C54x A 1 C 74HC14 2 1 74HC14 A 2
/RS
t = RCln
V C 1 V CC
3.3v 手动复位电路 R R1 TMS320C54x
/RS
C SW
VCC /RESET GND PFI NC PFO
TPS3707-33
自动复位电路—WatchDog(2)
来来DSP的CLKOUT
6 1 4 3 WDI MR PFI GND TPS3705-50 VCC WDO RST PFO DVDD 2 8 7 5
至DSP的/RS
时钟电路设计
TMS320C54x
MAX748单电源 单电源3.3v 单电源
3.3v单电源
* 1 2 3 1000pF 4 5 6 7 0.047uF 330pF 8 V+ SHEN REF NC NC NC SS CC MAX748 V+ V+ LX LX LX GND GND OUT 16 VCC 15 14 13 12 11 10 +3.3v 9 22uH 22uH
DSP与5v器件接口
以AM27C010(EPROM)与C5402接口为例 电 平 VOH VOL VIH ① 分析电平转换标准 器 件
TMS320LC549 Am27C010 2.4V 2.4V 0.4V 0.45V 2.0V 2.0V VIL 0.8V 0.8V
② 电平转换标准一致，因此从C5402到 AM27C010的地址线和信号线可以直接驱动； ③ 然而，C5402不能承受5v电压，因此从 AM27C010到C5402的数据线不能直接驱动，需 AM27C010 C5402 要加入缓冲器； ④ 选择缓冲器
5V CMOS 3.3V LVC 只要3.3v器件能承受5v电压，且满足接口电流条 件
5V CMOS 3.3V LVC ⑷ 3.3v TTL器件驱动5v CMOS器件
需要加双电源供电的电平转换接口电路
DSP与外围器件的接口
DSP与3v器件接口
满足低功耗，避免混合系统电平转换； 接口简单，电平一致，可以直接驱动。
C5402DSP系统基本设计—电源
C5402电源保护电路
电流消耗：
芯片激活度 CPU激活度 外设及速度
C5402电源设计
两种方案 +5v
电压调整器1 电压调整器1 +3.3v +3.3v +3.3v
+1.8v 电压调整器2 电压调整器2 电压调整器2 电压调整器2
+1.8v
方案1 方案1
方案2 方案2
PCB图设计 图设计
硬件调试
Step 4：
PCB设计
Step 5：
硬件调试
C54xx评估板结构框图
C5402DSP系统基本设计—电源
采用双电源、低电压供电以降低整个系统的 功耗
内核电源(CVDD)：3.3v,2.5v,1.8v I/O电源(DVDD)：3.3v
131 132 133 134 136 137 138 139 140 141 5 7 8 9 10 11 105 107 108 109 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19
Green
复位电路设计
复位的概念
由复位输入引脚(/RS)提供硬件复位，为不可屏蔽 C54 中断，可在任何时刻对C54进行复位； /RS复位脉冲至少5个时钟周期的低电平； 复位后(/RS回到高电平)，CPU从程序存储器 FF80H单元取指令，开始执行程序； 软件复位：通过指令方式实现芯片的复位； 硬件复位：通过硬件电路实现系统复位
CLKMD1 CLKMD2 CLKMD3 BDX1 BFSX1 BCLKX1 BDR1 BFSR1 BCLKR1
77 78 79 60 54 49 47 44 42
H/TOUT TOUT0 CLKOUT
BCLKR0 BFSR0 BDR0 BCLKX0 BFSX0 BDX0
CIN/X2 X1
HOLD HOLDA MSC IAQ 26 29 30 28
to system Reset
R V O = V ref × 1 + R
1 2
TPS73HD318双路输出电源 (3.3v/1.8v)
5v 5 6 47uF 10uF 0.1uF 1K 4 3 11 12 0.1uF 150 1K 10 9 1 2 7 8 13 14 * 1IN 1IN 1EN 1GND 2IN 2IN 2EN 2GND NC NC NC NC NC NC TPS73HD318 1RESET 1OUT 1OUT 1FB/SENSE 2RESET 2OUT 2OUT 2SENSE NC NC NC NC NC NC 28 1.8v 23 24 25 22 17 3.3v 18 19 10uF 15 16 20 21 26 27 47uF 1N4148 10uF 47uF 1N4148 5817 1N4148
采用双电源、低电压供电以降低整个系统的功耗 内核电源(CVDD)：3.3v,2.5v,1.8v 为芯片内部逻辑提供电源，包括CPU,时钟及片内外设； I/O电源(DVDD)：3.3v 为I/O接口提供电源，大多可以与外部低压器件接口， 而无需外接额外电平转换电路。 电压和电流要求 内核电压和I/O电压加电顺序 I/O电压不超过内核电压1.5v，内核电压不超过I/电压0.5v
1 2 143 144 NC NC NC NC
99 100 101 102 103 104 113 114 115 116 117 118 119 121 122 123 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15
27 31 XF BIO IACK NMI INT0 INT1 INT2 INT3 RST MP/MC HD0 HD1 HD2 HD3 HD4 HD5 HD6 HD7 61 63 64 65 66 67 98 32 58 69 81 95 120 124 135 6 39 46 62 17 127 129 13 18 55 92 HCNTL0 HCNTL1 HBIL HCS HDS1 HDS2 HAS HR/W HRDY HPIENA NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC 35 36 37 38 71 72 73 74 90 110 126 12 15 80
TM S320C 54x
X1
DVDD 4 1 3 2
X2/CLKIN
X1
1
X 2 /C L K I N
2
电平转换电路设计
电平转换标准 4.4v
VOH 3.5v VIH 5v CMOS 5v VDD 5v TTL 5v VDD 3.3v TTL
3.3v 2.4v 2.0v 1.5v 1.5v VIL 0.8v 0.5v 0v VOL GND 0.4v 0v VIL VOL GND 0.8v 0.4v 0v VOH VIH VT 2.4v 2.0v 1.5v
第九章 DSP系统 硬件设计
硬件系统设计概述
信 号 预 处 理 、 MUX 、 程 控 控制口
防混叠 滤波器 平滑 滤波器
ADC TMS320C54x DAC
EPROM
RAM
平滑 滤波器
DAC
通信口
典型DSP目标板结构框图 目标板结构框图 典型
硬件系统设计概述
VDD VOH VIH VT VIL VOL GND
2.5v
VT
3.3v与5v电平转换形式
3.3v和5v共存时，须考虑：
3.3v芯片是否能承受5v电源；驱动器件输出与负载器件输 入是否匹配(电压和电流)
驱动 器件 负载 器件 说 明 驱动器件输出高电平电流|IOH|大于等于负载器件所需的总电流
|IOH| ≥ NIIH NIIH IOL ≥ |NIIL| 驱 动 器 件 输 出 低 电 平 电流 IOL 大 于 等 于负 载器件 所需的 总电 流 VOH ≥ VIH |NIIL| 驱动器件输出高电平电压VOH大于等于负载器件输入高电平电压VIH VOL ≤ VIL 驱动器件输出低电平电压VOL小于等于负载器件输入低电平电压VIL 其中
TRST TCK TMS TDI TDO EMU0 EMU1/O READY PS DS IS R/W IOSTRB MSTRB 19 20 21 22 23 25 24 87 88 89 86 85 83 84
97 96
51 82 94
V1 VC5402
41 43 45 48 53 59
C5402DSP系统基本设计—电源
A0~A16
MSTRB
16245电平转换实际连接图
DSP存储器及 扩展 存储器及I/O扩展 存储器及
数据运算量大，存储容量要求高的系统 DSP芯片本身存储及I/O资源有限 需要进行存储器和I/O扩展
了解DSP片上存储资源和I/O空间资源 根据实际应用需求进行扩展 ROM和RAM
确定硬件方案
Step 1：
确定硬件实现方案，画出硬件系统框图
Step 2:
选择器件：
DSP芯片，AD/DA器件 存储器，控制逻辑，通信接口器件 系统总线，人机接口，电源