数字信号处理器 DSP 原理及其应
用
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第一章:DSP 及应用概论 3
第一节: 概论
第二节:产品技术前沿动态
第三节: 公司的 产品概述
第四节:运动控制技术
第二章:DSP 控制器内核 18
第一节: 系列 控制器概述
十进制
第二节:中央处理单元
第三节:系统配置与中断任务
第四节:存储器
第三章:DSP 控制器的片上外设 45
第一节:片内锁相环()
第二节:数字 端口
第三节: 转换器
第四节:看门狗实时中断模块
第四章:事件管理器 62
第一节:概述
第二节:通用定时器
第三节:比较单元
第四节:事件管理器的中断
第五章:指令系统及编程 100
第一节:程序地址的产生
第二节:程序跳转和子程序调用的执行
第三节:单指令的重复操作
第四节:寻址方式
第五节:汇编语言编程基础
第六节:数据传送指令
第七节:算术运算指令
第八节:逻辑运算指令
第九节:分支指令
第六章:DSP 软件开发工具平台 162
第一节:开发工具与开发步骤
第二节: 简介
第三节: 安装与配置
第四节:汇编源文件与公共目标文件
第五节:基于 开发 软件
第六节:调试应用程序
第七节:结语
第七章:课程相关的阅读资料 184
资料 : 科学家谈浮点 未来发展
资料 : 典型应用解决方案
资料 :基于算法的 硬件结构分析
资料 :数字信号处理器的选择策略
资料 :基于 混合编程关键问题的研究
资料 :DSP高手的经验介绍,编写基于 程序的注意事项(转)
资料 : 引领新潮流—纪念 发明 周年
十进制
资料 : 简介
资料 :数字讯号处理工作平台
资料 :新推出的浮点
附录 229
技术关联缩略语一览表
关于 引脚的描述
参考网站:
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网。
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中心。
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国电子在线 文章专版。
第一章:DSP 及应用概论
十进制
要点:
)什么是 ?
) 的产生。
) 的结构特点。
) 的现状。
) 的应用。
) 的未来发展方向。
第一节:DSP 概论
一. 什么是 ?
也叫数字信号处理器,是一种专门设计用来进行数字信号处理的片上计
算机系统。
微处理器的发展经历了单板计算机、单片计算机的历程, 则是一种高性
能的片上微计算机系统。它除了利用大量的新技术、新结构来大幅度改善芯片性
能外,还把内存、接口、外设、事件管理器等集成在一个芯片上,成为一个功能
强大的片上系统()。
的产生和发展,得益于数字信号处理理论及计算机、电子技术的飞速进
步。
二. 发展背景
过去的 年内,数字信号理论及应用取得了极大的发展。
基础理论:微积分、概率统计、复变函数、线性代数、泛函分析、随机过程、
数值分析等。
新兴学科:人工智能、模式识别、神经网络、最优控制、模糊控制、故障理
论等都与数字信号处理密切相关。
应用工程理论:网络理论、信号与系统、控制论、通讯理论、故障诊断。
数字信号处理技术的高速发展推动了 的诞生和发展。目前, 已经
在数字通讯、语音合成、图象处理、电动机及运动控制、测量及数字处理等领域
取得了广泛的应用,几乎涉及人类生产生活的各个领域。
在 出现前,数字信号处理基本局限于算法研究和模拟方面,实时性一直
无法解决。随着 的出现,数字信号处理技术才真正走向普及和应用。
三. 发展概况
年 公司发布了世界第一个 芯片——。
年美国 12 公司发布第二个 芯片——。
这两种 的缺点是,没有内置片内单周期乘法器,从而极大地限制了处理
速度的提高。
年,日本 12 公司推出具有硬件乘法器的 芯片——)。
年,美国贝尔实验室推出具有硬件乘法器的 芯片 。
年,美国 公司的 :,成为具有现代意义的 ,
它以低廉的成本、应用简单及功能强大等特点,而取得了巨大成功。随后又陆续
推出了一系列产品,使得该公司产品目前占据市场 3。
十进制
此外,、、4 等公司相继推出了自己的产品,但始终不能取代
公司产品的地位。
目前, 公司的通用产品主要为四大系列:
系列:面向数字控制和运动控制(控制)。控制最佳。
系列:面向低功耗的手持通讯设备、无线终端等(个人)。
节能最佳。
系列:面向高性能、多功能、复杂应用领域(宽带)。性能
最佳。
系列:更高端应用, 集成了 的有关技术。
实际上, 曾经推出 各个系列产品,最后逐步收敛到如上几
个系列,并形成规模和市场。
有关公司:目前已经有几十家公司推出自己的超过 ,比较有影响的,除
公司外,还有 、(美国模拟器件)公司等,品种超过百种以
上。
四. 的结构改进
由于 是专门面向复杂的大量数据处理过程开发的,因此,在结构和控制
原理上采取了许多的措施,来提高其性能。
1
. 哈佛结构或改进的哈佛结构
老式的冯诺曼结构程序和数据使用同一存储空间,读指令和数据分时进行。
芯片采用了哈佛结构,它分别设置程序存储和数据存储空间,使用专用
的程序总线和地址总线。5 可以同时访问程序和数据,大大提高了处理速度。
所谓的改进哈佛结构,体现在如下几点:
)允许数据存放在程序存储器中,并可以被算术指令直接使用。但程序和
数据不能同时读取,多数访问存储器的指令需要两个执行周期。
)将指令存储在高速缓存中,无须从数据程序存储器读取,可以节约一个
指令周期。
)改进存储器块结构,允许在一个周期内同时读取一条指令和两个操作数。
2
. 多总线结构
使用两类(程序总线、数据总线)六组总线。包括程序地址总线、程序读总
线、数据写地址总线、数据读地址总线、数据写总线、数据读总线。配合哈佛机
构,大大提高了系统速度。
3
. 指令执行的流水线作业
指令执行过程:取指——译码——取操作数——执行。
采取流水线作业方式,同时可以执行四条命令,比传统执行速度提高了
四倍。其过程如下图:
&
指令——取指——译码——取操作数——执行——
$%
指令——译码——取操作数——执行——取指——
十进制
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