高速實時信號處理器結構與系統(tǒng)高梅國電話.ppt

BIT/TI,1,高速實時信號處理器 結構與系統(tǒng) 高梅國 電話：68940718 Email：meiguo_,BIT/TI,2,第一講：概述,數(shù)字信號處理技術的意義、內容 高速數(shù)字信號處理器的發(fā)展 數(shù)字信號處理系統(tǒng)設計與開發(fā),BIT/TI,3,數(shù)字信號處理技術,意義 在21世紀，數(shù)字信號處理是影響科學和工程最強大的技術之一 它是科學工作者和工程師必須掌握的一門技巧 信號處理： 作用：信號改善；信號檢測、估計 方法：信號波形分析；現(xiàn)代譜分析；自適應濾波等等,BIT/TI,4,數(shù)字信號處理技術,信息系統(tǒng)： 采集 傳輸 處理 數(shù)字信號處理技術 是指數(shù)字信號處理理論的應用實現(xiàn)技術，它以數(shù)字信號處理理論、硬件技術、軟件技術為基礎和組成，研究數(shù)字信號處理算法及其實現(xiàn)方法。,BIT/TI,5,數(shù)字信號處理技術,BIT/TI,6,數(shù)字信號處理技術,數(shù)字信號處理算法 以數(shù)學為基礎和工具，研究數(shù)字信號處理的數(shù)值計算實現(xiàn)方法，包括算法結構、數(shù)值特性。 數(shù)字信號處理硬件技術 以微電子技術為基礎，研究完成數(shù)字信號處理算法的專用、通處理器結構、提高處理器速度的技術方法、數(shù)字信號處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方法等。,BIT/TI,7,數(shù)字信號處理技術,實時信號處理： 系統(tǒng)必須在有限的時間內對外部輸入信號完成指定的處理，即信號處理的速度必須大于等于輸入信號更新的速度；而且從信號輸入到處理后的信號輸出的延遲必須足夠小。 例如：可視電話（圖像壓縮），VCD解壓卡，工業(yè)控制，雷達，導彈制導,BIT/TI,8,數(shù)字信號處理技術,處理器速度的提高得益于： 器件水平 處理器結構 并行技術,BIT/TI,9,數(shù)字信號處理技術,微電子技術的發(fā)展 IC芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel 公司創(chuàng)始人之一的Gordon E. Moore 1965年預言的摩爾定律。該定律說：芯片上可容納的晶體管數(shù)目每18個月便可增加一倍，即芯片集成度18個月翻一番 微電子技術是數(shù)字信號處理應用的基礎，其技術的發(fā)展為數(shù)字信號處理技術水平的提高和應用的深入提供了不竭的動力。,BIT/TI,10,數(shù)字信號處理技術,表1 超大規(guī)模集成電路技術發(fā)展趨勢（19952010年）,BIT/TI,11,數(shù)字信號處理技術,微電子技術的發(fā)展 系統(tǒng)集成芯片（System On Chip，SOC）技術 微處理器和微控制器核心； 數(shù)字信號處理（DSP） 數(shù)字邏輯（包含知識產(chǎn)權核心和定制邏輯）； 精度模擬電路，數(shù)字I/O，混合電路； 相關的存儲器（如SRAM 或Flash塊）； 原型動力（可編程核心）。 納米電子技術將是微電子技術的接替者，器件特征尺寸將縮小至100 1nm,BIT/TI,12,數(shù)字信號處理技術,處理器的性能除了與微電子技術這個最本質的因素有關以外，還與處理器結構有著重要的關系 提高時鐘頻率似乎是有限的，最好的方法是改進處理器結構，即提高并行性 提高每條指令執(zhí)行的操作的數(shù)量 提高每個指令周期中執(zhí)行的指令的數(shù)量,BIT/TI,13,數(shù)字信號處理技術,數(shù)字信號處理系統(tǒng),BIT/TI,14,數(shù)字信號處理技術,嵌入式計算系統(tǒng) 嵌入式計算系統(tǒng)是一個較泛的定義 一個非桌面通用計算機的任何計算系統(tǒng) 一個嵌入了電子元器件的計算系統(tǒng) 一個利用應用對象的特點而專門設計的計算系統(tǒng)，即用戶化專用計算系統(tǒng)。 嵌入式計算系統(tǒng)一般對系統(tǒng)功能、價格、功耗、體積、速度等有嚴格的限制，要求對系統(tǒng)環(huán)境變化作出實時的快速反應。,BIT/TI,15,課程內容,處理器技術 數(shù)字信號處理器結構 信號處理器軟件編程 DSP的開發(fā) 實時嵌入式系統(tǒng) 高速數(shù)字電路設計與實現(xiàn),BIT/TI,16,教材,TMS320C6000系列DSPs的原理與應用 參考文獻： 1、高等計算機系統(tǒng)結構1995年， 美Kai Huang （黃鎧）著 王鼎興等譯 2、計算機系統(tǒng)結構1998年， 鄭緯民 湯志忠編著 清華大學出版社 3、并行處理技術1994年， 李學干 徐甲同著 北京理工大學出版社,BIT/TI,17,參考文獻,4、實時信號處理：信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 李玉柏譯，電子工業(yè)出版社 5、VLSI陣列信號處理1992年， S.Y.Kung著，王太君等譯，東南大學出版社 6、DSP與實時數(shù)字信號處理1995年， 彭啟綜等， 電子科技大學出版社 7、DSP芯片的原理與開發(fā)應用 張雄偉， 電子工業(yè)出版社 8、并行算法的