电气信息工程学院。
dsp技术及应用综合训练。
大作业。班级 10电子2w
姓名徐广伟。
学号 10311225
指导老师倪福银。
2013 年 10 月。
dsp一方面是digitalsignalprocessing的缩写，意思是数字信号处理，就是指数字信号理论研究。dsp另一方面是digitalsignalprocessor，意思是数字信号处理器，就是用来完成数字信号处理的器件。数字信号处理(digitalsignalprocessing，简称dsp)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。
可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
最初的dsp器件只是被设计成用以完成复杂数字信号处理的算法。dsp器件紧随着数字信号理论的发展而不断发展。在20世纪60年代，数字信号处理技术才刚刚起步。
60年代中期以后，快速傅里叶算法的出现及大规模集成电路的发展大大促进了dsp技术与器件的飞速发展。dsp器件的发展大致可分为三个阶段：（1）2024年前后的雏形阶段。
（2）2024年前后的成熟阶段。（3）2024年之后的完善阶段。
在设计 dsp 系统之前，首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理的要求，通常可用数据流程图、数**算序列、正式的符号或自然语言来描述。第二步是根据系统的要求进行高级语言的模拟。在完成第二步之后，接下来就可以设计实时dsp系统，实时dsp系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
dsp硬件和软件设计完成后，就需要进行硬件和软件的调试。软件的调试一般借助于dsp开发工具，如软件模拟器、dsp开发系统或**器等。系统的软件和硬件分别调试完成后，就可以将软件脱离开发系统而直接在应用系统上运行。
当然，dsp系统的开发，特别是软件开发是一个需要反复进行的过程，虽然通过算法模拟基本上可以知道实时系统的性能，但实际上模拟环境不可能做到与实时系统环境完全一致，而且将模拟算法移植到实时系统时必须考虑算法是否能够实时运行的问题。如果算法运算量太大不能在硬件上实时运行，则必须重新修改或简化算法。
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，设计dsp应用系统，选择dsp芯片是非常重要的一个环节。只有选定了dsp芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。
总的来说，dsp芯片的选择应根据实际的应用系统需要而确定。不同的dsp应用系统由于应用场合、应用。
目的等不尽相同，对dsp芯片的选择也是不同的。
本课程是一门以实践为主的技术类专业选修课，课程的教学目的是使学生了解dsp及dsp控制器的发展过程及其特点，使学生较熟练地在硬件上掌握dsp及dsp硬件器的结构、各部件基本工作原理，在软件上掌握dsp的指令系统、程序设计方法，学会tms320系列中1至2种dsp芯片的基本使用方法，并能重点利用dsp及dsp控制器设计典型的应用系统， 为今后从事相关设计与研究打下基础。
根据实际应用系统需要、应用场合、目的，选择满足所需功能、成本低、耗电小、使用方便、有技术支持、升级方便的芯片。
dsp芯片的选择是有技术指标决定的，例如：由信号的频率决定系统的采样频率；有采样频率句顶完成任务书中最复杂的算法所需的最大时间以及系统对实时程序的要求，判断系统能否完成工作；有数量及程序的长短决定ram的容量，是否需要扩展ram及ram的容量；等等。在确定dsp芯片型号之后，应当先进行系统的总体的设计。
首先采用高级语言matlab等对算法进行**，确定最佳算法并初步确定参数，对系统的软硬件进行初步分工。
1） dip 双列直插式封装，插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。
2） sip单列直插式封装引脚从封装的一个侧点引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上的封装成侧立状。
3） soj j型引脚小外型封装表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出象下呈j字型。
4） sdp 也叫soic小外型封装，表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼型。
5） plcc 带引线的塑料芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈j字型，是塑料制品。
6） qfp 四侧引脚扁平封装，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼型，基材有陶瓷、金属和塑料三种。
7） bga 球型触点阵列表面封装之一，在印刷基板的背面按阵列方式制作出球型凸点，以代替引脚。
下图为一个典型dsp系统。
图1-1 dsp典型系统框图。
先将输入的模拟信号进行带限滤波和抽样，在进行a/d变换，将信号变换成数字比特流，经dsp芯片处理后的数值样值，再经d/a变换成模拟样值之后再进行内插和平滑滤波即可得到连续的模拟信号输出。根据奈奎斯特抽样定理，为保证信息不丢失，抽样频率至少是输入带限信号最高频率的两倍，其中抗混叠滤波的作用，就是将输入的模拟信号中高于折叠频率的分量滤除，以防止信号频谱出现混叠/dsp芯片是系统的关键。
1） 总体方案设计。
在进行dsp系统设计之前首先应给出明确的设计任务，给出设计任务书。在设计任务书中应将系统要达到的功能描述准确、清楚；描述的方式可以是人工语言，也可以是流程图或算法描述。之后将设计任务书转化为量化的技术指标。
下图为dsp应用系统设计的一般步骤：
图1-2 总体设计方案流程图。
2） 软件设计阶段。
软件变成步骤如下：
1） 用c语言、汇编语言或者两种变成语言混合编写程序，再把它们分别转换成dsp的汇编语言并送到汇编语言汇编器进行汇编，生成目标文件。
2） 将目标文件送入连接器进行连接，得到可执行文件。
3） 将克制性文件掉如到调试器进行调试，检查运行结果是否正确。如果着呢宫阙进入下一步；如果不正确则返回第一步。
4） 进行**转换将**写入eeprom，并脱离**器进行程序，检查结果是否正确。如果不正确，返回上一步；如果正确，进入下一步。
5） 软件调试，软件调试借助dsp开发工具，如软件模拟器、dsp开发系统或**器等。
3） 硬件设计阶段。
1） 设计硬件实现方案硬件实现方案是指根据性能指标、工期、成本等，确定最优硬件实现方案，并画出硬件系统框图。
2） 器件的选型除选择dsp芯片外，一般还要考虑选择a/d、d/a、内存、电源、逻辑控制、通信、人机接口、总线等基本部件。
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