DSP實验讲义.doc

TigerSHARC系列DSP应用教程 苏 涛 崔向阳 西 安 电 子 科 技 大 学 雷达信号处理国家重点实验室 2009年5月 目录 TigerSHARC系列DSP应用教程 1 第1章 DSP技术综述 4 1.1数字信号处理器的发展和特点 4 1.2数字信号处理器的应用领域 6 第2章 ADSP-TS201S处理器结构与功能 7 2.1 ADSP-TS201S处理器概述 7 2.2 ADSP-TS201S的计算块 13 2.2.1 寄存器组 13 2.2.3 CLU 16 2.2.4 乘法器 17 2.2.5移位器 19 2.3 IALU 20 2.3.1 IALU寄存器 21 2.3.2 IALU算术、逻辑和函数操作 21 2.3.3 IALU执行状态与执行条件 22 2.3.4 IALU 执行条件 22 2.3.5 IALU 数据寻址和传送操作 23 2.4 程序控制器 23 2.5 存储器组织 23 2.5.1 主机寻址空间 24 2.5.2 处理器内部存储空间 24 2.5.3 外部存储器寻址空间 24 2.5.4多处理器寻址空间 25 2.6 链路口 26 2.6.1链路口寄存器 26 2.6.2链路口模式设置 26 2.6.3 链路口DMA 27 2.6.4 链路口连接与通信 28 2.6.5 链路口服务请求中断 28 2.7 SDRAM接口 28 2.7.1 概述 28 2.7.2 SDRAM控制寄存器（SDRCON） 29 2.8 DMA 30 2.8.1 概述 30 2.8.2 DMA状态和控制寄存器组 30 2.8.3 链式DMA 32 2.8.4 DMA中断 32 2.9 中断 33 2.9.1中断的处理过程 33 2.10 ADSP-TS201S引脚说明 34 第三章 TigerSHARC指令系统 37 3.1 TigerSHARC指令系统特点 37 3.1.1 TigerSHARC结构与指令特点 37 3.1.2 指令行结构 37 3.2 指令集 41 3.2.1 ALU 指令 41 3.2.2乘法指令 52 3.2.3移位器指令 58 3.2.4 IALU 指令 62 3.2.5 程序流控制指令 68 第4章 ADSP的软件开发 73 4.1 DSP的软件开发流程 73 4.2 开发工具VisualDSP++概述 74 4.3 集成开发环境 74 4.3.1 创建一个新的工程文件 75 4.3.2 设置工程选项 75 4.3.3 添加或编辑工程源文件 81 4.3.4生成一个调试版的工程 82 4.3.5 调试一个工程 83 4.3.6 生成一个正式版的工程 83 4.4 选择合适的调试平台 83 4.4.1 安装仿真器驱动软件 83 4.4.2 选择调试平台 85 4.5 Debugger 工具 89 4.5.1程序调试（Debug）操作 89 4.5.2 程序性能分析操作 89 4.5.3 设置观察点和断点 90 4.5.4 模仿硬件环境 91 4.5.5 寄存器窗口操作 91 4.5.6 存储器窗口操作 92 4.5.7 其它窗口操作 94 4.6 编写链接描述文件 94 4.7 编程练习 99 4.7.1 DFT汇编例子 99 4.7.2 DFT C程序例子 101 4.7.3 FIR 汇编的例子 101 4.7.4 SDRAM和内部存储器的DMA通信（利用EZ-KIT） 102 4.7.5编写C程序,建立磁盘文件，练习读写数据 104 4.7.6调试器和EZ-KIT板的性能比较 104 4.7.7用ADSP_TS201 EZ-KIT板实现定时器 105 4.7.8用链路口实现数据传输 107 4.7.9 DSP实验课大作业设计 107 第1章 DSP技术综述 数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性，表现在精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面。随着人们对实时信号处理要求的不断提高和大规模集成电路技术的迅速发展，数字信号处理技术也发生着日新月异的变革。 1.1数字信号处理器的发展和特点 实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器（DSP）。数字信号处理有别于普通的科学计算与分析，它强调运算处理的实时性，因此DSP除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外，针对实时数字信号处理，在处理器结构、指令系统、指令流程上做了很大的改动，其结构特点如下： DSP普遍采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构及改进的哈佛结构，比传统处理器的冯·诺依曼结构有更高的指令执行速度； DSP大多采用流水技术，即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等多个步骤，从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间； 片内有多条总线