第1讲：DSP综述.pdf

DSP原理及其应用（281x ） 电气学院：易先军 第1章：DSP综述 （DSP的概念、特点、技术指标） • 1.1 DSP的概念 • 1.2 DSP技术的发展与现状 • 1.3 DSP的应用 • 1.4 DSP与单片机、嵌入式位处理器的区别 • 1.5 DSP的基本结构及主要特征(重点) • 1.6 DSP的分类及主要技术指标(掌握) • 1.7 DSP的选型 • 1.8 DSP的开发平台 1.1 DSP的概念 DSP: Digital Signal Processor(数字信号处理器，DSPs) ——特别适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器。 Digital Signal Processing(数字信号处理) ——理论算法及仿真 国内常用DSP代表数字信号处理器 （或用DSPs）。 数字信号处理的研究始于20世纪60年代，过去受集成电路 技术和数字化器件发展水平限制，只限于理论概念的讲授和 仿真；随DSP出现（70年代）理论开始实际应用。 • 早期－在计算机上仿真，算法实现。 • 现在－在DSP上实时处理 1.2 DSP技术的发展及现状 • 数字信号处理的常见实现方法 • DSP的诞生（第1片DSP芯片） • DSP的发展及发展规律（发展趋势） 1、数字信号处理的实现方法 ①在通用的计算机上用软件（如C语言、matlab等）实现 （速度慢，不便于移植及实现，多用于教学or仿真） （matlab－C-DSP硬件：非实时/准实时系统 ） ②在通用的计算机系统中再加上专用的处理机实现 （应用受到限制，成本高昂） ③用通用的单片机（如MCS51、96系列等）实现 （成本低，性能弱，只能实现简单算法如PID等） ④用专用的DSP芯片实现（高速） （有内部硬件处理相应的数字信号处理算法，如音视 频编解码等） ⑤用通用的可编程DSP芯片实现－专用dsp资源（与MCU比较） （通用型、灵活型好，成本适中） 2、DSP芯片的诞生 1965年，快速傅立叶算法（FFT），使傅立叶分析的速度提 高了数百倍，为数字信号处理的应用奠定基础。但由于当时的计 算机技术和数字电路技术发展水平的限制，FFT应用受到限制。 20世纪70年代，由于集成电路技术的发展，使用硬件实现FFT和 数字滤波的算法成为可能。 DSP雏形期（1980年前后） ①1978年，AMI公司宣布第一个DSP问世（S2811） ②20世纪70年代后期 (1979年)，Intel 2920，公认的 第一片具有独立结构的DSP ③1981年，美国德州仪器（TI）公司研制出了著名的 TMS320系列的首片低成本、高性能的DSP－TMS320C10。 使DSP技术向前跨出了意义重大的一步。 DSP成熟期（1990年前后） 90年代后，由于超大规模集成电路、微处理器技术的发展， 数字信号处理无论在理论上还是在工程应用中，都是发展最 快的学科之一，且日趋完善和成熟。特别是90年代中期，由 于Internet网络的迅猛发展和高清晰度数字电视的研究以及 各种网络通信、多媒体技术的普及和应用，极大地刺激了数 字信号处理理论、DSP技术在工程上的实现和推广应用。DSP 的性能指标不断提高，价格不断下降，获得广泛应用，已成 为新兴科技：通信、多媒体系统、消费电子、医用电子等飞 速发展的主要推动力。 DSP完善期（2000年以后） …… 3、DSP的发展（及发展趋势） ◇DSP主要厂商：美国TI、 ADI、 Motorola、Zilog等 公司。TI公司位居榜首，占全球DSP市场约60％左右。 ◇DSP的发展经历了三个主要阶段，目前已发展到第四 代、第五代产品。 发展过程中体现出来的一些发展趋势： 1）多处理器或多片并行处理 2）低功耗 3）芯片集成（SOC） 1）多处理器或多片并行提升数据处理能力 并行处理的几种方式 • 多个CPU芯片并行处理（