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dsp复习资料.docxDSP技术及应用
DSP技术及应用一课程简介

(横轴：可编程能力 纵轴：性能)
ASIs (Application Specific Integrated Circuit):专用集成电路
FPGA (Field-Programmable Gate Array) ：I®,场可编程逻辑门阵列
X86processors:通用 CPU 处理器
2这门课与哪些知识有关
与应用相关的理论：信号与系统、数字信号处理、通信原理、语音信号处理、自动控制原理等
DSP开发环境
DSP指令+汇编指令
C语言
DSP芯片结构原理 电路设计
嵌入式开发方法
汇编语言
程序设计
微机原理
数电、模电、HDL...
二 数字信号处理和DSP系统

20世纪60年代以来，随着信息技术的不断进步，数字信号处理技术应运而生并得到迅速发展。80年 代以前，由于方法的限制，数字信号处理技术处于理论研究阶段，还得不到广泛的应用。在此阶段，人们
利用通用计算机进行数字滤波、频谱分析等算法的研究，以及数字信号处理系统的模拟和仿真。而将数字 信号处理技术推向高峰的则是实时数字信号处理技术的高速发展。
实时数字信号处理对数字信号处理系统的处理能力提出了严格的要求，所有运算、处理都必须小于系 统可接受的最大时延。
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典型实时数字信号处理系统的基本部件包括：抗混叠滤波器(Anti-aliasing filter).模/数转换器 (Analog-to-Digital Converter, ADC)> 数字信号处理、数/模转换器(Digital-to-Analog Converter, DAC)和 抗镜像滤波器(Anti-image filter),如图所示。其中，抗混叠滤波器将输入的模拟信号中高于奈奎斯特频率 的频率成分滤掉；ADC将模拟信号转换成DSP可以处理的并行或串行的数字比特流；数字信号处理部分完 成数字号信处理算法；经过处理的数字信号经DAC转换成为模拟样值之后，再由抗镜像滤波器完成模拟波 形的重建。
典型信号实时处理系统图如下
抗混叠 A/D工(〃)数字信号vS) D/A 低通
工(£) 滤波器 转换器 处理器 转换器 滤波器 贝/)
数字信号处理系统的构成如下
参数
模拟信号处理
数字信号处理
器件差别
1-10%
%
敏感情况
对温度时间敏感
无
噪声
典型值60DB
小于-90DB
可扩展性
困难、昂贵
方便、低成本
系统制作
手工
自动
重新设计
重新做板
重新编写代码
PCB布线
对噪声敏感
数字信号抗干扰
先进功能
硬件复杂
增加软件
多功能
多硬件
多MIPS和软件
体积、功耗
大
小
可靠性
底
高
数字信号处理器的优点（2）
•可编程和可更换程序： 在同样的DSP
硬件平台上可执行各种程序。
•稳定性高：
降低热漂移，减速低老化效应，降低 噪声敏感度。
•可重复性：
模拟器件不可能器件性能完全一致。
•易于实现自适应算法。
•误差校正码
•数据压缩
•降低成本
-降低硬件成本一可编程性
-降低精确零部彳一重合性
-减少芯片用量一成性
-缩短开发时间——工具和支持
•实现软件处理和控制、修改生级容易、 硬件可不改动

微处理器的存储器结构分为两大类：冯•诺伊曼结构和哈佛结构。由于成本的原因，GPP广泛使用 冯•诺伊曼存储器结构。典型冯•诺伊曼结构的特点是只有一个存储器空间、一套地址总线和一套数据总 线；指令、数据都存放在这个存储器空间中，统一分配地址，所以处理器必须分时访问程序和数据空间。 通常，做一次乘法会发生4次存储器访问，用掉至少4个指令周期。
为了提高指令执行速度，DSP采用了程序存储器空间和数据存储器空间分开的哈佛结构和多套地址、 数据总线。哈佛结构是并行体系结构，程序和数据存于不同的存储器空间，每个存储器空间独立编址、独 立访问。因此，DSP可以同时取指令（来自程序存储器）和取操作数（来自数据存储器）；而且，还允许在 程序空间和数据空间之间相互传送数据。哈佛读/写结构使DSP很容易实现单周期乘法运算。
I/O 口
■
串行接口
■
并行接口
外部管理数据总线
CPU
.
数据地址总线
程序数据总线
外部管理数据总线 外部管理地址总线 数据总线 数据地址总线 程序数据总线
地址总线
程序地址总线
ROM
RAM
外部存储
哈佛结构
(1)
流水线结构将指令的执行分解为取指、译码、取操作数和执行等几个阶