DSP原理及应用PPT教程-第一章 数字信号处理和DSP系统.pptVIP

参考信息 参考书 1、申敏等著《DSP原理及其在移动通信中的应用》人民邮电出版社,2001。 2、李真芳等著《DSP程序开发：MATLAB调试及直接目标代码生成》，西安电子科技大学出版社，2003。 参考网站 1、 2、 课程的主要讲述内容 本课程的主要内容： 1、数字信号处理和DSP系统 2、 DSP芯片结构和CPU外围电路 3、存储结构和寻址方式 4、程序流程控制 5、TMS320C55X DSP的汇编指令 6、 DSP集成开发环境 7、 TMS320C55X DSP应用实例 8、 OMAP5912双核处理器 DSP的典型应用实例 第一章 数字信号处理和DSP系统 1、数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域新兴学科。 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。 2、数字信号处理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、滤波、估计、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 第一章 数字信号处理和DSP系统 3、数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。 第一章 数字信号处理和DSP系统 4、数字信号处理的实现方法 通用的计算机上用软件(如 C语言)实现速度较慢。可用于DSP算法的模拟； (2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；专用性强，应用受限； (3) 用通用的单片机(如: MCS-51、96系列等)实现。只适用实现简单的DSP算法，用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等； 第一章 数字信号处理和DSP系统 (4) 用通用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；为DSP的应用打开了新的局面。 (5) 用专用的DSP芯片实现。特殊的应用，要求信号处理速度极高，用通用DSP芯片很难实现，如FFT、数字滤波、卷积、相关等算法的DSP芯片，这种芯片将相应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现。 第一章 数字信号处理和DSP系统 5、20世纪70年代末80年代初世界上第一片单片可编程DSP芯片的诞生，将DSP理论研究结果广泛应用到低成本的实际系统中，推动了新的理论和应用领域的发展。 可以毫不夸张地说，DSP芯片的诞生及发展对近20年来通信、计算机、控制等领域的技术发展起到十分重要的作用。 第一章 数字信号处理和DSP系统 输入信号：麦克风输出的语音信号、摄像头输出的复合视频信号等。 A/D：奈奎斯特抽样定理、抽样频率。 DSP芯片：对输入的数字信号进行某种形式的处理。 D/A：转换为模拟样值。 第一章 数字信号处理和DSP系统 2、DSP系统的特点 DSP系统以数字信号处理为基础，具有数字处理的全部优点： (1)接口简单、方便：数字信号的电气特性简单，不同DSP系统互联时，在硬件接口上容易实现； (2)编程方便：可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级；容易实现复杂的算法和复杂的信号处理功能； (3) 精度高、稳定性好：DSP系统以数字处理为基础，受环境温度以及噪声的影响较小，可靠性高。 第一章 数字信号处理和DSP系统 (4)可重复性好：模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大，而数字系统基本不受影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产； (5)集成方便：DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。 缺点： (1) 简单的信号处理任务，采用DSP使成本增加; (2) DSP系统中的高速时钟可能带来高频干扰和电磁泄漏等问题； (3) DSP系统的功耗较大。 第一章 数字信号处理和DSP系统 DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片具有如下主要特点： (1) 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； 第一章 数字信号处理和DSP系统 (2) 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； (3) 片内具有快速RAM； (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I/O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，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 第一章 数字信号处理和DSP系统