dsp原理及应用概论

通用微型计算机（PC机） 普通单片机（如MCS-51、96系列等）
优点：成本低廉 缺点：性能差、 速度慢
专用集成电路（ASIC） 优点：速度高、大规模生产成本
DSP处理器
低；
缺点：开发成本高、通用性差。
针对数字信号处理的要求而设计，是数字信号
处理系统设计中采用的主流芯片。
优点：灵活、高速、便于嵌入式应用
按时完成作业，严禁抄袭，发现者不论是抄袭者还是 被抄者，全部按未交作业处理。 未按时交作业者：晚4个小时，成绩扣除5%，晚12个 小时，扣除30%，晚24小时，成绩扣除60%，晚48小 时，成绩为0。
总成绩=考试成绩*0.7+作业实验*0.2+考勤*0.1
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有关本课程学习的几点建议
本课程的前期基础课程 数字电路、微机原理、单片机原理及应用、数字信 号处理
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DSP系统的特点
1. 精度高，速度快
模拟网络元件
（R、L、C等）
难
精度10-3
模拟网络系统
DSP、D/A 数字系统
16位字长
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精度10-5
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2.可靠性强,稳定性好
信号
放大器A 放大器B
A、B结果 可能不同
信号
计算机A 计算机B
A、B结果 果相同
只要误差不超过0、1判决电平
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3.集成度高
DSP系统
DSP CPLD FPGA
表面贴装
开发
ASIC芯片
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压缩体积 降低成本
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4. 接口方便
以现代数字技术为基础的系统或设备都是兼 容的，系统接口方便。
5.灵活性好
DSP系统
改变软件
DSP CPLD FPGA
可编程
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不同的功能
硬件更简单
DSP系统开发 周期大大缩短
本课程是一门实践性、应用性很强的学科， 对于课程的理解主要在于课下的功课。
硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是系统的基础, 软件是系统的灵魂
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课堂授课时间分配: (40学时)
• CH1 概述
—4
• CH2 TMS320VC33结构
—6
• CH3 存储器和高速缓冲器
—2
• CH4 外围
—6
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6.保密性好
DSP系统
DSP CPLD FPGA
隐蔽内部总线地址变化 做成ASIC
可保可编密编 性程程好
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保密 性能 几乎 无懈 可击
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7.时分复用
系统1 系统2
系统n
信道n
DSP系统
信道2 信道1
信号的采样 应 频率与DSP系 用 统的运算速 场 度相比较低 合 的场合。
实时性要求不 高的场合。
• CH5 数据格式和浮点运算
—2
• CH6 寻址方式
—6
• CH7 汇编语言指令
—4
• CH8 流水线操作
—2
• CH9 公共目标文件
—2
• CH10 十六进制转换与引导
—2
• CH11 硬件应用
—2
• 复习答疑
—2
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第一章 DSP技术概述
基本内容和要求： 1．了解数字信号处理技术和数字信号处理器的概念 2．理解可编程DSP芯片的基本结构； 3．了解DSP芯片与其他微处理器的优缺点； 4．理解DSP系统的基本组成及设计步骤； 5．掌握DSP系统中的DSP芯片的选择原则； 6．掌握描述DSP运算速度的指标； 7. 了解DSP技术新的发展动态、芯片型号及应用领域。
一个典型的数字信号处理算法—FIR滤波器
乘与累加（MAC）是数字信号处理
L1
y(n) hix(ni)
中的典型计算
i0
h0x(n)h1x(n1).. . hL1x(nL1)
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数字信号处理系统中 微处理器的选择
优点：编程容易，便于实现 缺点：速度慢、成本高、体 积大，难以进行实时信号处 理和嵌入式应用
对应信号维数 信号的分类：模拟信号
时域离散信号 数字信号
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DSP（Digital Signal Processing）也就是我们常 说的数字信号处理，它是利用计算机或专用 处理设备，以数字形式对信号进行采集，变 换，滤波，估值，增强，压缩，识别等处理， 以得到符合人们需要的信号形式。
DSP的含义 数字信号处理(Digital Signal Processing) 数字信号处理的理论和算法 数字信号处理器(Digital Signal Processor) 实现数字信号处理算法的微处理器芯片
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微处理器是数字
DSP的基本概念信心号部处件理，通系常统采的用核
DSP芯片，也可采
一个典型的数字信号处理系统 用其它处理器芯片
x(t)
抗混叠 滤波
x(n)
y(n)
A/D
微处理器
D/A
y(t)
平滑滤波
A/D与D/A转换器建立 起了数字世界与现实模拟 可编辑ppt 世界之间的桥梁。 10
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第一章 DSP技术概述
1.1 DSP系统概述 1.2 DSP芯片 1.3 DSP开发
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1.1 DSP系统概述
模拟系统 模拟信号 实时处理 模拟器件
DSP系统
数字信号
强调控制 运算过程
FPGA/CPLD
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DSP芯片
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DSP的基本概念
信号：一个或多个自变量的函数。 自变量：时间、距离、温度、压力
(3) 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重 叠执行;
(4) 精度高，16位的字长，动态范围96DB，32位浮点数， 动态范围1536DB;
(5) 指令丰富，适合于FIR，IIR，FFT；
(6) 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；
(7) 可以并行执行多个操作；特殊的DSP指令。
DSP原理及应用
Principle & Application of DSP
任志平
电子信息科学与技术教研室
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本课程的要求
考勤：严禁旷课、迟到，随机点名，无故旷课达30%， 取消期末考资格；迟到、早退三次算一次旷课。 有事提前请假，点名后补假条无效；
作业：每人准备一个笔记本，作业本 ，不能用单页纸， 学期末作业本就是一本复习提纲。
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2.2 DSP芯片
一、 DSP芯片的特点 二、 DSP芯片的发展历程 三、 DSP芯片的基本结构 四、 DSP芯片的分类 五、 DSP芯片的选择 六、 DSP芯片的应用
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一 DSP芯片的特点
(1) 采用哈佛结构，程序和数据存储空间分开，可以同时 访问指令和数据；
(2) 具有专用硬件乘法器，可在一个指令周期内完成一次 乘法和一次加法；