TMS320LF2407DSP流水燈的課程設(shè)計(jì)

1、TMS320LF2407 DSP流水燈的課程設(shè)計(jì)DSP結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用考試報(bào)告TMS320LF2407 DSP 流水燈學(xué)院：軟件學(xué)院專業(yè)：軟件+電氣工程及自動化 姓名：學(xué)號：20XX21100801251頁第DSP結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用考試報(bào)告序言DSP芯片的特點(diǎn)DSP芯片，也稱數(shù)字信號處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專 門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。根據(jù)數(shù)字信號處理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特點(diǎn)：在一個指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次 加法。程序和數(shù)據(jù)空間分開，

2、可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)。片內(nèi)具有快速 RAM通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩 塊中同時(shí)訪問。具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持?？焖俚闹袛嗵幚砗陀布蘒/O支持具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器?？梢圆⑿袌?zhí)行多個操作。支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重 疊執(zhí)行。與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能相對較弱些。DSP芯片的分類DSP芯片可以按照下列三種方式進(jìn)行分類。1 .按基礎(chǔ)特性分這是根據(jù)DSP芯片的工作時(shí)鐘和指令類型來分類的。如 果在某時(shí)鐘頻率范圍內(nèi)的任何時(shí)鐘頻率上，DSP芯片都能正常工作，除計(jì)算速度有變化外，沒有性能的下降，這類DSP芯片一般稱為靜態(tài) DSP芯片。例如

3、，日本 OKI電氣公司的 DSP芯片、TI公司的TMS320C2X）系列芯片屬于這一類如果有兩種或兩種以上的 DSP芯片，它們的指令集和相 應(yīng)的機(jī)器代碼機(jī)管腳結(jié)構(gòu)相互兼容，則這類DSP芯片稱為一致性DSP芯片。例如，美國 TI公司的TMS320C54Xt屬于這 一類。第2頁DSP結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用考試報(bào)告2.按數(shù)據(jù)格式分這是根據(jù)DSP芯片工作的數(shù)據(jù)格式來分類的。數(shù)據(jù)以定點(diǎn)格式工作的 DSP芯片稱為定點(diǎn) DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X TMS320C2XX/C5XTMS320C54X/C62X)系列， AD公司的 ADSP21XX系列，AT&T公司的 DSP16/16A

4、, Motolora 公司的MC56000等。以浮點(diǎn)格式工作的稱為浮點(diǎn)DSP芯片，如 TI 公司的 TMS320C3X/C4X/C8X AD公司的 ADSP21XXX 列，AT&T公司的 DSP32/32C Motolora 公司的 MC96002等。不同浮點(diǎn)DSP芯片所采用的浮點(diǎn)格式不完全一樣，有的DSP芯片采用自定義的浮點(diǎn)格式，女口 TMS320C3X而有的DSP芯片則采用IEEE的標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)格式，如Motorola 公司的MC96002 FUJITSU公司的 MB86232和 ZORAN公司的 ZR35325 等。3.按用途分按照DSP的用途來分，可分為通用型 DSP芯片和專用型

5、DSP芯片。通用型DSP芯片適合普通的 DSP應(yīng)用，如TI公司 的一系列DSP芯片屬于通用型DSP芯片。專用DSP芯片是為 特定的DSP運(yùn)算而設(shè)計(jì)的，更適合特殊的運(yùn)算，如數(shù)字濾波、 卷積和 FFT,如 Motorola 公司的 DSP5620Q Zoran公司的 ZR34881, Inmos公司的IMSA100等就屬于專用型 DSP芯片。DSP芯片的應(yīng)用數(shù)字信號處理(DSP)芯片是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號處理運(yùn)算的微處理器可實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處 理算法。自20世紀(jì)80年代初誕生以來已廣泛應(yīng)用于通信、電子、航空航天、軍事及家電產(chǎn)品成為一種十分重要的電子產(chǎn)品的核心部件。DSP芯片得到了飛

6、速的發(fā)展。DSP芯片的高速發(fā)展，一方面得益于集成電路技術(shù)的發(fā)展，另一方面也 得益于巨大的市場。 在近20年時(shí)間里，DSP芯片已經(jīng)在信號 處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前，DSP芯片的價(jià)格越來越低，性能價(jià)格比日益提高，具有巨大的應(yīng) 用潛力。DSP芯片的應(yīng)用主要有：(1) 信號處理一一如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅立 葉變換、相關(guān)運(yùn)算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形 產(chǎn)生等；第3頁DSP結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用考試報(bào)告(2) 通信一一如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、 數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯編 碼、可視電話等；(3) 語音一一如語音編碼、語音合成、語音識別、

7、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音存儲等；(4) 圖形/圖像如二維和三維圖形處理、圖像壓縮 與傳輸、圖像增強(qiáng)、動畫、機(jī)器人視覺等；(5) 軍事一一如保密通信、 雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等；(6)儀器儀表一一如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、 鎖相環(huán)、地震處理等；(7)自動控制一一如引擎控制、聲控、自動駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等；(8)醫(yī)療一一如助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等；(9)家用電器一一如高保真音響、 音樂合成、音調(diào)控制、 玩具與游戲、數(shù)字電話/電視等。隨著DSP芯片性能價(jià)格比的不斷提高，可以預(yù)見DSP芯片將會在更多的領(lǐng)域內(nèi)得到更為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號處理的目的是對真

8、實(shí)世界的連續(xù)模擬信號進(jìn)行測量或?yàn)V波。因此在進(jìn)行數(shù)字信號處理之前需要將信號從 模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，這通常通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字 信號處理的輸出經(jīng)常也要變換到模擬域，這是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換 器實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字信號處理的算法需要利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚?設(shè)備如DSP和專用集成電路等。數(shù)字信號處理的研究方向應(yīng) 該更加廣泛、更加深入.特別是對于譜分析的本質(zhì)研究，對 于非平穩(wěn)和非高斯隨機(jī)信號的研究，對于多維信號處理的研 究等，都具有廣闊前景。數(shù)字信號處理技術(shù)發(fā)展很快、應(yīng)用很廣、成果很多。多 數(shù)科學(xué)和工程中遇到的是模擬信號。以前都是研究模擬信號 處理的理論和實(shí)現(xiàn)。模擬信號處理缺點(diǎn)：難以做到高精度， 受環(huán)境影響較大，可

9、靠性差，且不靈活等。數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 體積小、功耗低、精度高、可靠性高、靈活性大、易于大規(guī) 模集成、可進(jìn)行二維與多維處理。隨著大規(guī)模集成電路以及 數(shù)字計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，加之從 60年代末以來數(shù)字信號處 理理論和技術(shù)的成熟和完善，用數(shù)字方法來處理信號，即數(shù) 字信號處理，已逐漸取代模擬信號處理。第4頁DSP結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用考試報(bào)告數(shù)字信號處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形 式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識別 等處理，以得到符合人們所需要的信號形式。數(shù)字信號處理 是將信號以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)。數(shù)字信號處 理與模擬信號處理是信號處理的子集。數(shù)字信號處理技術(shù)及 設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、造價(jià)低、速 度快等突出優(yōu)點(diǎn)，這些都是模擬信號處理技術(shù)與設(shè)備所無法 比擬的。數(shù)字信號處理是20世紀(jì)60年代，隨著信息學(xué)科和計(jì)算 機(jī)學(xué)科的高速發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。它的重 要性日益在各個領(lǐng)域的應(yīng)用中表現(xiàn)出來。其主要