篇一:dsp原理及应用的学习体会。
这个学期通过《对dsp芯片的原理与开发应用》课程的学习,对dsp芯片的概念、基本结构、开发工具、常用芯片的运用有了一定的了解和认识,下面分别谈谈自己的体会。
一,dsp芯片的概念。
数字信号处理(digitalsignalprocessing)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、增强、滤波、估值、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。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。在通信、等诸多领域得到极为广泛的应用。
dsp(digitalsignalprocess)芯片,即数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其应用主要是实时快速的实现各种数字信号处理算法。该芯片一般具有以下主要特点:
1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;
2)程序与数据空间分开,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,使取值、译码和执行等操作可以同时进行。
世界上第一个单片dsp芯片应当是2023年ami公司发布的s2811,2023年美国intel
公司发布的商用可编程器件2920是dsp芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代dsp芯片所必须有的单周期乘法器。2023年,日本nec公司推出的upd7720是第一个具有乘法器的商用dsp芯片。
当前,美国德州公司(ti),motorola公司,模拟器件公司(ad),nec公司,at&t公司是dsp芯片主要生产商。
选择合适的dsp芯片,是设计dsp应用系统的一个非常重要的环节。一般来说,要综合考虑如下因素:(1),dsp芯片的运算速度;(2),dsp芯片的**;
3),dsp芯片的硬件资源;4),dsp芯片的运算精度;(5),dsp芯片的开发工具;(6),dsp芯片的功耗等等。
二,dsp芯片的基本结构。
ti公司的tms320系列芯片的基本结构包括:
1)哈佛结构。哈佛结构是一种并行体系结构,主要特点是将程序和数。
据存储在。不同的存储空间中,独立编址,独立访问。由于设立了程序总线和数据总线两条总线,从而使数据的吞吐量提高了一倍。
为了进一步提高芯片性能,tms320系列芯片允许数据存放在程序存储器中,并被算术运算指令直接使用;还把指令存储在高速缓冲器(cache)中,减少从存储器中读取指令需要的时间。
2)流水线。dsp芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间,从而增强。
了处理器。的处理能力。以**流水线为例,取指,译码和执行操作可以独立的处理,在第。
n个指令取指时,前一个(n-1)个正在译码,而第n-2个指令则正在执行。
3)专用的硬件乘法器。tms320系列芯片中,有专门的硬件乘法器,乘。
法可以在。一个周期内完成。
4)特殊的dsp指令。比如ltd这条指令在一个指令周期内可以完成lt、
dmov和apac三条指令。
5)快速的指令周期。dsp芯片的指令周期可以在200ns以下。tms320
系列芯片的指令周期已经降到了20ns以下。可以满足很多dsp应。
用的要求。三)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**。
生成工具和**调试工具两类。**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。**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。
四)关于tms320c54x定点dsp芯片的设计使用。
tms320c54x定点dsp芯片具有很高的性价比,体积小,功耗低,功能强,已在通信等许多领域得到广泛的应用。
该系列芯片大部分采用低电压供电方式,可以降低功耗,其电源分为两种,内核电源(cvdd)电源和i/o电源(***d)。与3.3v的供电相比,2.
5v的内核电源可以降低44%的功耗;而i/o电源3.3v可以直接与外部低压器件接口,无需额外的电平转换电路。但是,由于现在很多外围芯片的工作电压都是5v,如eprom、sram、模数转换芯片等,因此就要特别注意不同ic之间电平的转换。
例如5v的ttl和3.3v的ttl器件之间只要耐压允许,电平可以通用;而5v的cmos被3.3v的ttl驱动时,要加双电压(一边是3.
3v供电,一边是5v供电)的驱动器。
tms320c54x系列芯片有丰富的内部快速存储器,也可以扩展外部存储器。一般需要扩展eprom/prom,扩展时也要注意电平转换的问题。采用flash存储器存储程序和固定数据是一种比较好的选择。
进行软件设计时,要注意以下一些问题:
1)流水线冲突。tms320c54x采用了深度为6级的流水线操作,因。
此流水线。冲突不可避免。一般在冲突发生时,由dsp自动插入延迟解决问题。但有些情。
况下dsp无法自动解决问题,需要程序员通过调整程序语句的次序或在程序中插入一定数量的nop来解决。如果在调试程序中不能得到正确的结果,而又找不到程序错误时,就应该想到是否发生了流水线冲突,解决方法是在合适的位置插入一至几个nop指令。
2)编译模式选择。在st1状态寄存器中,有1位编译器模式控制位。
cpl。用。
于指示在相对直接寻址中采用哪种指针。为0是使用页指针dp,为1时采用堆栈指针sp。注意模式切换时可能引起流水线冲突。
3)指令对存储器的要求。有些指令是对存储器是有特殊要求的,使。
用时要注意。
此外,在软件编程时还有一些技巧。比如要充分利用片内存储器,节省程序运行时从片。
dsp学习心得体会
篇一 dsp学习总结。dsp学习总结。摘要 本总结介绍了数字信号技术 dsp 的基本结构,特点,发展及应用现状。通过分析与观察,寄予了dsp美好发展前景的希望。关键字 数字信号处理器,dsp,特点,应用。1dsp介绍。数字信号处理简称dsp,是进行数字信号处理的专用芯片,是伴随着微电子学 数字信号处...
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