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DSP原理及應(yīng)用任志平電子信息科學(xué)與技術(shù)教研室Principle&ApplicationofDSP1可編輯pptDSP原理及應(yīng)用任志平電子信息科學(xué)與技術(shù)教研室Princip本課程的要求

考勤:嚴(yán)禁曠課、遲到,隨機(jī)點名,無故曠課達(dá)30%,取消期末考資格;遲到、早退三次算一次曠課。有事提前請假,點名后補假條無效;作業(yè):每人準(zhǔn)備一個筆記本,作業(yè)本,不能用單頁紙,學(xué)期末作業(yè)本就是一本復(fù)習(xí)提綱。按時完成作業(yè),嚴(yán)禁抄襲,發(fā)現(xiàn)者不論是抄襲者還是被抄者,全部按未交作業(yè)處理。未按時交作業(yè)者:晚4個小時,成績扣除5%,晚12個小時,扣除30%,晚24小時,成績扣除60%,晚48小時,成績?yōu)???偝煽?考試成績*0.7+作業(yè)實驗*0.2+考勤*0.12可編輯ppt本課程的要求考勤:嚴(yán)禁曠課、遲到,隨機(jī)點名,無故曠課達(dá)30有關(guān)本課程學(xué)習(xí)的幾點建議

本課程的前期基礎(chǔ)課程數(shù)字電路、微機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)字信號處理本課程是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科,對于課程的理解主要在于課下的功課。硬件/軟件同樣重要、不可偏廢硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件是系統(tǒng)的靈魂3可編輯ppt有關(guān)本課程學(xué)習(xí)的幾點建議本課程的前期基礎(chǔ)課程本課程是一門實課堂授課時間分配:(40學(xué)時)CH1概述 —4CH2TMS320VC33結(jié)構(gòu) —6CH3存儲器和高速緩沖器 —2CH4外圍 —6CH5數(shù)據(jù)格式和浮點運算 —2CH6尋址方式 —6CH7匯編語言指令 —4CH8流水線操作 —2CH9公共目標(biāo)文件 —2CH10十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換與引導(dǎo) —2CH11硬件應(yīng)用—2復(fù)習(xí)答疑

—24可編輯ppt課堂授課時間分配:(40學(xué)時)CH1概述 第一章DSP技術(shù)概述基本內(nèi)容和要求:1.了解數(shù)字信號處理技術(shù)和數(shù)字信號處理器的概念2.理解可編程DSP芯片的基本結(jié)構(gòu);3.了解DSP芯片與其他微處理器的優(yōu)缺點;4.理解DSP系統(tǒng)的基本組成及設(shè)計步驟;5.掌握DSP系統(tǒng)中的DSP芯片的選擇原則;6.掌握描述DSP運算速度的指標(biāo);7.了解DSP技術(shù)新的發(fā)展動態(tài)、芯片型號及應(yīng)用領(lǐng)域。5可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述基本內(nèi)容和要求:5可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述1.3DSP開發(fā)1.1DSP系統(tǒng)概述1.2DSP芯片6可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述1.3DSP開發(fā)1.1DS1.1DSP系統(tǒng)概述DSP系統(tǒng)模擬系統(tǒng)數(shù)字信號模擬信號運算過程強調(diào)控制實時處理FPGA/CPLDDSP芯片模擬器件7可編輯ppt1.1DSP系統(tǒng)概述DSP系統(tǒng)模擬系統(tǒng)數(shù)字信號模擬信號運

DSP的基本概念信號:一個或多個自變量的函數(shù)。自變量:時間、距離、溫度、壓力對應(yīng)信號維數(shù)信號的分類:模擬信號時域離散信號數(shù)字信號8可編輯pptDSP的基本概念信號:一個或多個自變量的函數(shù)。8可編輯pDSP(DigitalSignalProcessing)也就是我們常說的數(shù)字信號處理,它是利用計算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集,變換,濾波,估值,增強,壓縮,識別等處理,以得到符合人們需要的信號形式。DSP的含義數(shù)字信號處理(DigitalSignalProcessing)數(shù)字信號處理的理論和算法數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor)實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法的微處理器芯片9可編輯pptDSP(DigitalSignalProcessing)DSP的基本概念一個典型的數(shù)字信號處理系統(tǒng)

微處理器是數(shù)字信號處理系統(tǒng)的核心部件,通常采用DSP芯片,也可采用其它處理器芯片

A/D與D/A轉(zhuǎn)換器建立起了數(shù)字世界與現(xiàn)實模擬世界之間的橋梁。10可編輯pptDSP的基本概念一個典型的數(shù)字信號處理系統(tǒng)微處理一個典型的數(shù)字信號處理算法—FIR濾波器

乘與累加(MAC)是數(shù)字信號處理中的典型計算11可編輯ppt一個典型的數(shù)字信號處理算法—FIR濾波器乘與累加(MAC數(shù)字信號處理系統(tǒng)中微處理器的選擇通用微型計算機(jī)(PC機(jī))普通單片機(jī)(如MCS-51、96系列等)專用集成電路(ASIC)DSP處理器

優(yōu)點:編程容易,便于實現(xiàn)缺點:速度慢、成本高、體積大,難以進(jìn)行實時信號處理和嵌入式應(yīng)用優(yōu)點:成本低廉缺點:性能差、速度慢優(yōu)點:速度高、大規(guī)模生產(chǎn)成本低;缺點:開發(fā)成本高、通用性差。針對數(shù)字信號處理的要求而設(shè)計,是數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計中采用的主流芯片。優(yōu)點:靈活、高速、便于嵌入式應(yīng)用12可編輯ppt數(shù)字信號處理系統(tǒng)中優(yōu)點:編程容易,便于實現(xiàn)優(yōu)點:成本低廉優(yōu)點DSP系統(tǒng)的特點

1.精度高,速度快模擬網(wǎng)絡(luò)元件(R、L、C等)精度10-3模擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)難數(shù)字系統(tǒng)16位字長DSP、D/A精度10-513可編輯pptDSP系統(tǒng)的特點1.精度高,速度快模擬網(wǎng)絡(luò)元件精度10-2.可靠性強,穩(wěn)定性好信號放大器A信號放大器B計算機(jī)A計算機(jī)BA、B結(jié)果可能不同A、B結(jié)果果相同只要誤差不超過0、1判決電平14可編輯ppt2.可靠性強,穩(wěn)定性好信號放大器A信號放大器B計算機(jī)A計算機(jī)3.集成度高

DSP系統(tǒng)表面貼裝ASIC芯片DSPCPLDFPGA開發(fā)壓縮體積降低成本15可編輯ppt3.集成度高DSP系統(tǒng)表面貼裝ASIC芯片DSP開發(fā)壓縮體4.接口方便以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是兼容的,系統(tǒng)接口方便。5.靈活性好

DSP系統(tǒng)DSPCPLDFPGA可編程可編程可編程改變軟件不同的功能硬件更簡單DSP系統(tǒng)開發(fā)周期大大縮短16可編輯ppt4.接口方便以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是兼容的,6.保密性好

DSP系統(tǒng)DSPCPLDFPGA可編程可編程保密性好隱蔽內(nèi)部總線地址變化做成ASIC保密性能幾乎無懈可擊17可編輯ppt6.保密性好DSP系統(tǒng)DSP可編程可編程保密性好隱蔽內(nèi)部總7.時分復(fù)用

信號的采樣頻率與DSP系統(tǒng)的運算速度相比較低的場合。系統(tǒng)n信道1信道2信道n實時性要求不高的場合。

應(yīng)用場合DSP系統(tǒng)系統(tǒng)2系統(tǒng)118可編輯ppt7.時分復(fù)用信號的采樣頻率與DSP系統(tǒng)的運算速度相比較低的2.2DSP芯片一、DSP芯片的特點二、DSP芯片的發(fā)展歷程三、DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)四、DSP芯片的分類五、DSP芯片的選擇六、DSP芯片的應(yīng)用19可編輯ppt2.2DSP芯片一、DSP芯片的特點19可編輯ppt一DSP芯片的特點(1)采用哈佛結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)存儲空間分開,可以同時訪問指令和數(shù)據(jù);(2)具有專用硬件乘法器,可在一個指令周期內(nèi)完成一次乘法和一次加法;(3)支持流水線操作,使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行;(4)精度高,16位的字長,動態(tài)范圍96DB,32位浮點數(shù),動態(tài)范圍1536DB;(5)指令豐富,適合于FIR,IIR,F(xiàn)FT;(6)片內(nèi)具有快速RAM,通??赏ㄟ^獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問;(7)可以并行執(zhí)行多個操作;特殊的DSP指令。(8)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持。20可編輯ppt一DSP芯片的特點(1)采用哈佛結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)存二、DSP芯片的發(fā)展歷程

發(fā)展歷史誕生于20世紀(jì)70年代末第一階段,DSP的雛形階段(1980年前后)

1978年,AMI公司生產(chǎn)出第一片DSP芯片S28111979年,美國Intel公司推出商用可編程器件DSP芯片Intel292021可編輯ppt二、DSP芯片的發(fā)展歷程

發(fā)展歷史21可編輯ppt1980年,日本NEC公司推出μPD7720,第一片具有乘法器的商用DSP芯片1982年,TI公司成功推出其第一代DSP芯片TMS32010及其系列產(chǎn)品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17日本Hitachi公司第一個采用CMOS工藝生產(chǎn)浮點DSP芯片1983年,日本Fujitsu公司推出的MB8764,指令周期為120ns,具有雙內(nèi)部總線,使數(shù)據(jù)吞吐量發(fā)生了一個大的飛躍1984年,AT&T公司推出DSP32,是較早的具備較高性能的浮點DSP芯片22可編輯ppt1980年,日本NEC公司推出μPD7720,第一片具有乘法第二階段,DSP的成熟階段(1990年前后)

硬件結(jié)構(gòu):更適合數(shù)字信號處理的要求,能進(jìn)行硬件乘法和單指令濾波處理,其單指令周期為ns。如:TI公司的TMS320C20和TMS320C30,CMOS制造工藝,存儲容量和運算速度成倍提高,為語音處理、圖像處理技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。主要器件有:TI公司的TMS320C20、30、40、50系列,Motorola公司的DSP5600、9600系列,AT&T公司的DSP32等。23可編輯ppt第二階段,DSP的成熟階段(1990年前后) 23可編輯pp第三階段,DSP的完善階段(2000年以后)信號處理能力更加完善,而且使系統(tǒng)開發(fā)更加方便、程序編輯調(diào)試更加靈活、功耗進(jìn)一步降低、成本不斷下降各種通用外設(shè)集成到片上,大大地提高了數(shù)字信號處理能力DSP運算速度可達(dá)到單指令周期10ns左右,可在Windows下用C語言編程,使用方便靈活廣泛應(yīng)用:通信、計算機(jī)領(lǐng)域,并滲透到日常消費領(lǐng)域24可編輯ppt第三階段,DSP的完善階段(2000年以后)24可編輯pptDSP芯片的

發(fā)展現(xiàn)狀制造工藝存儲器容量內(nèi)部結(jié)構(gòu)運算速度高度集成化運算精度和動態(tài)范圍開發(fā)工具具有較完善的軟件和硬件開發(fā)工具,如:軟件仿真器Simulator、在線仿真器Emulator、C編譯器和集成開發(fā)環(huán)境CCS等,給開發(fā)應(yīng)用帶來很大方便。CCS是TI公司針對本公司的DSP產(chǎn)品開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境。它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能,而且支持C/C++和匯編的混合編程。開放式的結(jié)構(gòu)允許外擴(kuò)用戶自身的模塊。

普遍采用0.25μm或0.18μm亞微米的CMOS工藝。引腳從原來的40個增加到200個以上,需要設(shè)計的外圍電路越來越少,成本、體積和功耗不斷下降。芯片的片內(nèi)程序和數(shù)據(jù)存儲器可達(dá)到幾十K字,而片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器可達(dá)到16M×48位和4G×40位以上。芯片內(nèi)部均采用多總線、多處理單元和多級流水線結(jié)構(gòu),加上完善的接口功能,使DSP的系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)處理能力和與外部設(shè)備的通信功能都有了很大的提高。

指令周期從400ns縮短到10ns以下,其相應(yīng)的速度從2.5MIPS提高到2000MIPS以上。如TMS320C6201執(zhí)行一次1024點復(fù)數(shù)FFT運算的時間只有66uS。

集濾波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP內(nèi)核于一體的模擬混合式DSP芯片已有較大的發(fā)展和應(yīng)用。

DSP的字長從8位已增加到64位,累加器的長度也增加到40位,從而提高了運算精度。同時,采用超長字指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)和高性能的浮點運算,擴(kuò)大了數(shù)據(jù)處理的動態(tài)范圍。

25可編輯pptDSP芯片的

發(fā)展現(xiàn)狀制造工藝具有較完善的軟件和DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢

DSP的內(nèi)核結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步改善DSP和微控制器的融合DSP和高檔CPU的融合DSP和FPGA的融合實時操作系統(tǒng)RTOS與DSP的結(jié)合DSP的并行處理結(jié)構(gòu)功耗越來越低26可編輯pptDSP技術(shù)的發(fā)展趨勢DSP的內(nèi)核結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步改善26可編三DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu);VonNeumann-馮.諾依曼Harvard–哈佛VonNeumann:數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存空間數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存總線Example:Intel’sx86PentiumProcessorfamilyHarvard:數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲空間數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲總線ImproveHarvard:允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲器中,并被算術(shù)運算指令直接使用增強了芯片的靈活性指令存儲在高速緩沖器中,當(dāng)執(zhí)行此指令時,不需要再從存儲器中讀取指令,節(jié)約了一個指令周期的時間27可編輯ppt三DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu);27可編輯ppt(2)流水線TMS320系列處理器的流水線深度從2-6級不等,也就是說,處理器可以并行處理2-6條指令,每條指令處于流水線上的不同階段。例如在一個三級流水線操作中,取指,譯碼和執(zhí)行操作可以獨立地處理,這可使指令執(zhí)行能夠完全重疊。這樣就增強了處理器的處理能力。28可編輯ppt(2)流水線28可編輯ppt(3)專用硬件乘法器在一般形式的FIR濾波器中,乘法是DSP的重要組成部分。在TMS320系列中,由于具有專用的硬件乘法器,乘法可以在一個指令周期內(nèi)完成。這樣可以大量降低FIR的計算時間。29可編輯ppt29可編輯ppt(4)特殊DSP指令;在TMS320系列中有一些特殊的DSP指令,它們在一個指令周期內(nèi)用一條指令就可以實現(xiàn)普通需要幾條指令才可以實現(xiàn)功能,如MAC指令,它可以在一個指令周期中完成一次乘法和一次加法運算。這樣即節(jié)省了時間,又提高了編程的靈活性。并行、跳轉(zhuǎn)、延遲指令30可編輯ppt(4)特殊DSP指令;30可編輯ppt四DSP芯片的分類定點和浮點

定點:結(jié)構(gòu)簡單、速度快、精度低,動態(tài)范圍小TI:C1X、C2X、C5XMotorola:MC56000AD:ADSP21xx浮點:數(shù)據(jù)動態(tài)范圍大,運算精度高,實時性好TI:C3X、C4X、C8XMotorola:MC96001AT&T:DSP32/32C31可編輯ppt四DSP芯片的分類定點和浮點31可編輯ppt四DSP芯片的分類通用和專用通用——普通DSP芯片TI:TMS320系列專用——特定DSP芯片,數(shù)字濾波、卷積和FFTMotorola:DSP5620032可編輯ppt四DSP芯片的分類通用和專用32可編輯ppt四DSP芯片的分類靜態(tài)和一致性(工作時鐘和指令類型)靜態(tài)——在時鐘頻率范圍內(nèi)任何時鐘頻率上,DSP均正常工作,除速度外,性能不變。TI:TMS320C2x一致性——多種DSP處理器的指令系統(tǒng)和相應(yīng)的機(jī)器代碼及引腳結(jié)構(gòu)相互兼容。TI:TMS320C54x33可編輯ppt四DSP芯片的分類靜態(tài)和一致性(工作時鐘和指令類型)五DSP芯片的選擇設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng),選擇DSP芯片是非常重要的一個環(huán)節(jié)。只有選定了DSP芯片才能進(jìn)一步設(shè)計其外圍電路及系統(tǒng)的其它電路。選擇原則:根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)需要、應(yīng)用場合、目的,選擇滿足所需功能、成本低、耗電小、使用方便、有技術(shù)支持、升級方便的芯片。34可編輯ppt五DSP芯片的選擇設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng),選擇DSP芯片是非1.TI公司的DSP芯片TI公司常用的DSP芯片可以歸納為三大系列:(1)TMS320C2000系列,稱為DSP控制器,集成了flash存儲器、高速A/D轉(zhuǎn)換器以及可靠的CAN模塊及數(shù)字馬達(dá)控制的外圍模塊,適用于三相電動機(jī)、變頻器等高速實時工控產(chǎn)品等需要數(shù)字化的控制領(lǐng)域。(2)TMS320C5000系列,這是16位定點DSP。主要用于通信領(lǐng)域,如IP電話機(jī)和IP電話網(wǎng)關(guān)、數(shù)字式助聽器、便攜式聲音/數(shù)據(jù)/視頻產(chǎn)品、調(diào)制解調(diào)器、手機(jī)和移動電話基站、語音服務(wù)器、數(shù)字無線電、小型辦公室和家庭辦公室的語音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。主要的DSP芯片種類35可編輯ppt1.TI公司的DSP芯片主要的DSP芯片種類35可編輯pp(3)TMS320C6000系列DSP

采用新的超長指令字結(jié)構(gòu)設(shè)計芯片。其中2000年以后推出的C64x,在時鐘頻率為1.1GHz時,可達(dá)到8800MIPS以上,即每秒執(zhí)行90億條指令。其主要應(yīng)用領(lǐng)域為:1)數(shù)字通信完成FFT、信道和噪聲估計、信道糾錯、干擾估計和檢測等。2)圖像處理完成圖像壓縮、圖像傳輸、模式及光學(xué)特性識別、加密/解密、圖像增強等。36可編輯ppt(3)TMS320C6000系列DSP采用新的超長指令字2.AD公司的DSP芯片特點:系統(tǒng)時鐘一般不經(jīng)分頻直接使用。定點DSP芯片的程序字長為24位,數(shù)據(jù)字長為16位。一般具有2個串行口、1個內(nèi)部定時器和3個以上的外部中斷源,此外還提供8位EPROM程序引導(dǎo)方式。浮點DSP芯片,程序存儲器為48位,數(shù)據(jù)存儲器為40位,支持32位單精度和40位擴(kuò)展精度的IEEE浮點格式,內(nèi)部具有32×48位的程序Cache,有3至4個外部中斷源。37可編輯ppt2.AD公司的DSP芯片37可編輯pptAD的BLACKFINADSP-2153538可編輯pptAD的BLACKFINADSP-2153538可編輯ppt3.AT&T公司的DSP芯片定點DSP芯片的程序和數(shù)據(jù)字長均為16位,有2個精度為36位的累加器,具有1個深度為15字的指令Cache,片內(nèi)具有2K字的程序ROM和512字的數(shù)據(jù)RAM。浮點DSP芯片,80/100ns的指令周期,片內(nèi)具有3個512字的RAM塊,或2個512字的RAM塊加1個4K字的ROM塊??梢詫ぶ?M字的外部存儲器。具有4個40位精度的累加器和22個通用寄存器。39可編輯ppt3.AT&T公司的DSP芯片39可編輯pptLUCENT用STARCORE開發(fā)的新DSP40可編輯pptLUCENT用STARCORE開發(fā)的新DSP40可編輯ppt4.Motorola公司的DSP芯片定點DSP芯片程序和數(shù)據(jù)字長為24位,有2個精度為36位的累加器。浮點DSP芯片,累加器精度達(dá)96位,可支持雙精度浮點數(shù),該芯片的指令周期為50/60/74ns。內(nèi)部具有10個96位或32位基于寄存器的累加器。適合于自適應(yīng)濾波的專用定點DSP芯片,程序字長和數(shù)據(jù)字長分別為24位和16位,累加器精度為40位。41可編輯ppt4.Motorola公司的DSP芯片41可編輯ppt42可編輯ppt42可編輯ppt5.其他公司NEC公司的μPD77C25、μPD77220定點DSP芯片和μPD77240浮點DSP芯片等。LUCENT的DSP1600等,INTEL也有自己的DSP產(chǎn)品。INTEL&AD的新DSPCORE43可編輯ppt5.其他公司INTEL&AD的新DSPCORE43可編輯1.DSP芯片的運算速度MAC時間:一次乘法和一次加法的時間。大部分DSP芯片可在一個指令周期內(nèi)完成一次乘法和一次加法操作。FFT執(zhí)行時間:運行一個N點FFT程序所需時間。由于FFT運算在數(shù)字信號處理中很有代表性,因此FFT運算時間常作為衡量DSP芯片運算能力的一個指標(biāo)。MIPS:每秒執(zhí)行百萬條指令。MOPS:每秒執(zhí)行百萬次操作。MFLOPS:每秒執(zhí)行百萬次浮點操作。BOPS:每秒執(zhí)行十億次操作。選擇芯片考慮的因素44可編輯ppt1.DSP芯片的運算速度選擇芯片考慮的因素44可編輯ppt2.DSP芯片的價格如果采用價格昂貴的DSP芯片,即使性能再好,其應(yīng)用范圍也受到一定限制,尤其是民用產(chǎn)品。3.DSP芯片的硬件資源不同DSP芯片所提供的硬件資源不同,如片內(nèi)RAM、ROM的數(shù)量,外部可擴(kuò)展的程序和數(shù)據(jù)空間,總線接口、I/O接口等。4.DSP芯片的運算精度一般的定點DSP芯片字長為16位,少數(shù)24位。浮點芯片的字長一般為32位,累加器為40位。45可編輯ppt2.DSP芯片的價格45可編輯ppt5.DSP芯片的開發(fā)工具在DSP系統(tǒng)的開發(fā)過程中,如果沒有開發(fā)工具的支持,要想開發(fā)一個復(fù)雜的DSP系統(tǒng)幾乎是不可能的。功能強大的開發(fā)工具,可使開發(fā)時間大大縮短。6.DSP芯片的功耗

便攜式的DSP設(shè)備、手持設(shè)備、野外應(yīng)用的DSP設(shè)備等對功耗有特殊的要求。7.其他因素

除了上述因素外,還要考慮到封裝形式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、供貨情況、生命周期等。46可編輯ppt5.DSP芯片的開發(fā)工具46可編輯ppt一般地講:定點DSP芯片的價格較便宜,功耗較低,但運算精度稍低。浮點DSP芯片的優(yōu)點是運算精度高,用C語言編程調(diào)試方便,但價格稍高,功耗較大。DSP應(yīng)用系統(tǒng)的運算量是確定選用DSP芯片處理能力的基礎(chǔ)。運算量小,則可選用處理能力不是很強的DSP芯片,降低系統(tǒng)成本。如果單片DSP芯片達(dá)不到要求,則需選用多個DSP芯片并行處理。47可編輯ppt一般地講:47可編輯ppt六DSP芯片的應(yīng)用據(jù)預(yù)測,2007年MPU/MCU/DSP總計銷售額達(dá)到564億美元,預(yù)計2011年達(dá)到845億美元規(guī)模

。2007年MCU單元出貨量預(yù)計大幅增長21%,銷售收入將達(dá)140億美元,比2006年的124億美元增加13%。2008年,預(yù)計MCU銷售將再次增長13%,達(dá)到158億美元。數(shù)字信號處理器,預(yù)計年增長率為9%,DSP銷售額為79億美元,預(yù)計2008年DSP市場規(guī)模達(dá)到89億美元,增長率達(dá)到13%。48可編輯ppt六DSP芯片的應(yīng)用據(jù)預(yù)測,2007年MPU/MCU/49可編輯ppt49可編輯ppt50可編輯ppt50可編輯pptDSP芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域目前DSP的應(yīng)用主要包括如下方面:

(1)信號處理

如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、希爾伯特變換、小波變換、相關(guān)運算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形產(chǎn)生等。51可編輯pptDSP芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域目前DSP的應(yīng)用主要包括如下方面:(2)通信

如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯編碼、可視電話、個人通信系統(tǒng)、移動通信、個人數(shù)字助手(PDA)、X.25分組交換開關(guān)等。(3)語音

如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音存儲、揚聲器檢驗、文本轉(zhuǎn)語音等。52可編輯ppt(2)通信如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、消費電子正在全面數(shù)字化,現(xiàn)在音頻廣播,電視廣播也在向數(shù)字化邁進(jìn),HDTV接收機(jī)、SDTV電視機(jī)、機(jī)頂盒及數(shù)字廣播收音機(jī)等已經(jīng)或都將進(jìn)入市場。MP3播放機(jī)方興未艾。在國外,電子產(chǎn)品約占整車費用的30%,在中國目前只占到整車費用的15%-20%。汽車電子包括汽車上的娛樂裝置,遠(yuǎn)程信息處理和自動控制裝置,這些設(shè)備都離不開DSP。

53可編輯ppt消費電子正在全面數(shù)字化,現(xiàn)在音頻廣播,電視廣播也在向數(shù)字化邁(4)軍事

如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、圖像處理、射頻調(diào)制解調(diào)、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等。(5)圖形與圖像

如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強、動畫與數(shù)字地圖、機(jī)器人視覺、模式識別、工作站等。(6)儀器儀表

如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理、數(shù)字濾波、模式匹配、暫態(tài)分析等。54可編輯ppt(4)軍事如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、圖像處理、射頻(7)自動控制

如引擎控制、聲控、機(jī)器人控制、磁盤控制器、激光打印機(jī)控制、電動機(jī)控制等。(8)醫(yī)療

助聽器、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、胎兒監(jiān)控、修復(fù)手術(shù)等。(9)家用電器

如高保真音響、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話與電視、電動工具、固態(tài)應(yīng)答機(jī)等。(10)汽車

如自適應(yīng)駕駛控制、防滑制動器、發(fā)動機(jī)控制、導(dǎo)航及全球定位、振動分析、防撞雷達(dá)等。55可編輯ppt(7)自動控制如引擎控制、聲控、機(jī)器人控制、磁盤控制器、DSP產(chǎn)業(yè)鏈

DSP的發(fā)展己有25年歷史了,DSP芯片己達(dá)到相當(dāng)高的水平,現(xiàn)在國際上已形成包括DSP芯片設(shè)計、制造,DSP開發(fā)工具研制生產(chǎn)、應(yīng)用和咨詢共同組成的產(chǎn)業(yè)鏈。全球有5萬多客戶選用TI定制的軟件開發(fā)環(huán)境,使他們能非常容易地將DSP結(jié)合到他們的系統(tǒng)中去。圍繞DSP周邊的業(yè)務(wù)就由許許多多的稱為第三方(ThirdParty)的小公司承擔(dān),TI的ThirdParty有650多家公司,他們生產(chǎn)數(shù)千種基于DSP的產(chǎn)品。56可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈DSP的發(fā)展己有25年歷史了,DSP芯片己達(dá)到DSP產(chǎn)業(yè)鏈圍繞DSP芯片產(chǎn)業(yè)化可以成立公司的業(yè)務(wù)很多,概括起來有以下一些:DSP開發(fā)工具:如各種仿真軟件、調(diào)試軟件、硬件仿真器、評估板、初學(xué)者實驗套件、教學(xué)套件等。DSP應(yīng)用軟件:符合各種國際和區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)的語音、圖像、視頻、數(shù)據(jù)通信等DSP軟件。例如不少公司從事ITU-TG.系列語音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的DSP編程,如G.711、G.722、G.726、G.728、G.723、G.729等。音頻編碼有MPEG1,2,4的MP3、AAC,Dolby的AC-3等。圖像編碼有JPEG、JPEG2000、H.261、H.263、H.264。數(shù)據(jù)通信,如各種傳輸速率的Modem、xDSL、CableModem,回聲抵消、DTMF等都有很大的市場。

57可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈圍繞DSP芯片產(chǎn)業(yè)化可以成立公司的業(yè)務(wù)很多,概括DSP產(chǎn)業(yè)鏈DSP電路板卡:在實際應(yīng)用中需要專門的DSP硬件電路板卡,利用這些板卡可以進(jìn)行二次應(yīng)用開發(fā)。例如很多語音信箱供應(yīng)商就是購買DSP語音壓縮卡做的產(chǎn)品,很多為廣播電臺提供音頻工作站的供應(yīng)商就要購買DSP音頻壓縮卡,如做視頻監(jiān)控系統(tǒng)的就必須購買DSP圖像壓縮卡等等。DSP應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā):GSM手機(jī)、MP3播放機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、空調(diào)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、PDA等。DSP咨詢:國外有一些DSP的咨詢公司,他們起到DSP用戶和DSP芯片供應(yīng)商、DSP第三方之間的橋梁作用,也會為客戶提供設(shè)計、提供軟件和硬件及出版資料圖書,有些還辦培訓(xùn)班。58可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈DSP電路板卡:在實際應(yīng)用中需要專門的DSP硬件DSP產(chǎn)業(yè)鏈中國電子信息產(chǎn)品市場對DSP的需求穩(wěn)定增長,今后五年我國DSP市場銷售額仍會保持年平均28%以上的復(fù)合增長率,中國已成為了DSP芯片的最大市場,數(shù)碼相機(jī)、IP電話和手持電子設(shè)備的熱銷帶來了對DSP芯片的巨大需求。目前,中國DSP市場的主要應(yīng)用集中在移動電話領(lǐng)域,然而隨著DSP對數(shù)字信號高速運算與同步處理能力的提高,DSP的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u擴(kuò)展到新型數(shù)字消費類產(chǎn)品領(lǐng)域。DSP芯片在數(shù)字消費類產(chǎn)品中主要從事圖像壓縮與傳輸?shù)葓D像信號的處理,語音的編碼、合成、識別及高保真等語音信號的處理及通信信號的調(diào)制解調(diào)、加密、多路復(fù)用、擴(kuò)頻、糾錯編碼等處理。59可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈中國電子信息產(chǎn)品市場對DSP的需求穩(wěn)定增長,今后

2.3DSP的開發(fā)DSP系統(tǒng)的設(shè)計思路輸入抗混疊濾波器A/DD/ADSP芯片平滑濾波器輸出典型的DSP系統(tǒng)60可編輯ppt2.3DSP的開發(fā)輸入抗混疊濾波器A/DD/ADSP1.總體方案設(shè)計

DSP應(yīng)用定義系統(tǒng)性能指標(biāo)選擇DSP芯片軟件編程硬件設(shè)計軟件調(diào)試硬件調(diào)試系統(tǒng)集成系統(tǒng)調(diào)試DSP系統(tǒng)設(shè)計前:明確設(shè)計任務(wù)給出設(shè)計任務(wù)書

功能描述準(zhǔn)確功能描述清楚

描述的方式

人工語言流程圖算法描述

將設(shè)計任務(wù)書轉(zhuǎn)化為量化的技術(shù)指標(biāo)。

61可編輯ppt1.總體方案設(shè)計DSP應(yīng)用定義系統(tǒng)性能指標(biāo)選擇DSP芯片軟技術(shù)指標(biāo)的確定

系統(tǒng)采樣頻率

信號頻率最復(fù)雜的算法所需最大時間對實時程度的要求片內(nèi)、外RAM的容量

數(shù)量及程序的長短16、32位定點、浮點運算系統(tǒng)所要求的精度輸入輸出端口要求計算、控制選定DSP芯片型號

62可編輯ppt技術(shù)指標(biāo)的確定系統(tǒng)采樣信號最復(fù)雜的算法對實時程片內(nèi)、外數(shù)量成本供貨能力技術(shù)支持開發(fā)系統(tǒng)體積功耗工作環(huán)境溫度DSPA/DD/ARAM性能指標(biāo)其它因素的考慮63可編輯ppt成本DSP性能指標(biāo)其它因素的考慮63可編輯ppt總體設(shè)計算法仿真高級語言Matlab最佳算法初步參數(shù)軟件系統(tǒng)初步分工硬件64可編輯ppt總體設(shè)計算法高級語言Matlab最佳算法初步參數(shù)軟件系統(tǒng)初2.軟件設(shè)計階段源程序匯編器匯編目標(biāo)文件鏈接器連接

調(diào)試器調(diào)試代碼轉(zhuǎn)換C語言匯編語言混合語言代碼寫入EEPROM可執(zhí)行文件軟件仿真反復(fù)

65可編輯ppt2.軟件設(shè)計階段源程序匯編器匯編目標(biāo)文件鏈接器連接調(diào)試3.硬件設(shè)計階段硬件實現(xiàn)方案確定最優(yōu)硬件實現(xiàn)方案畫出硬件系統(tǒng)框圖性能指標(biāo)工期成本等器件的選型DSP芯片、A/DD/A、內(nèi)存、電源、邏輯控制、通信、人機(jī)接口、總線等66可編輯ppt3.硬件設(shè)計階段硬件實現(xiàn)方案確定最優(yōu)硬件實現(xiàn)方案性能指標(biāo)DSP芯片

根據(jù)是用于控制還是計算目的,選擇:不同的廠商不同系列不同工作頻率不同工作電壓不同工作溫度采用定點或浮點型芯片器件的選型原則67可編輯pptDSP芯片根據(jù)是用于控制還是計算目的,選擇:器件的選型原則A/D變換根據(jù)采樣頻率、精度:確定A/D型號是否要求片上自帶采樣保持器多路器基準(zhǔn)電源等。器件的選型原則D/A變換根據(jù)信號頻率、精度:是否要求基準(zhǔn)電源多路器輸出運放等。68可編輯pptA/D變換根據(jù)采樣頻率、精度:器件的選型原則D/A變換根據(jù)存儲器RAM、EPROM(或EEPROM、FlashMemory),主要考慮:工作頻率內(nèi)存容量位長(8位/16位/32位)接口方式(串行/并行)、工作電壓(5V/3.3V或其他)。器件的選型原則69可編輯ppt存儲器RAM、EPROM(或EEPROM、FlashMem邏輯控制先確定所用器件,如PLD、EPLD或FPGA;再根據(jù)自己的特長和公司芯片的特點決定采用哪家公司的哪一系列產(chǎn)品;最后根據(jù)DSP芯片的頻率決定芯片的工作頻率,并以此來確定使用的芯片。器件的選型原則70可編輯ppt邏輯控制先確定所用器件,如PLD、EPLD或FPGA;器件的通信接口根據(jù)與其他系統(tǒng)通信的速率決定采用的通信方式:串口并口總線器件的選型原則71可編輯ppt通信接口根據(jù)與其他系統(tǒng)通信的速率決定采用的通信方式:器件的選總線選擇根據(jù)使用場合、數(shù)據(jù)傳輸速率的高低(總線寬度、頻率高低、同步方式等)選擇:PCIISA現(xiàn)場總線器件的選型原則72可編輯ppt總線選擇根據(jù)使用場合、數(shù)據(jù)傳輸速率的高低(總線寬度、頻率高低人機(jī)接口可以通過單片機(jī)構(gòu)成通信,也可在DSP的基礎(chǔ)上直接構(gòu)成。鍵盤顯示器等

器件的選型原則電源選取主要考慮電壓的高低和電壓的大小。電壓高低要匹配電流容量要足夠73可編輯ppt人機(jī)接口可以通過單片機(jī)構(gòu)成通信,也可在DSP的基礎(chǔ)上直接構(gòu)成必須清楚了解器件的使用和系統(tǒng)的開發(fā),對于關(guān)鍵環(huán)節(jié)要做仿真。原理圖設(shè)計PCB板設(shè)計要求DSP系統(tǒng)設(shè)計人員既要熟悉系統(tǒng)工作原理,又要清楚布線工藝和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

軟、硬件調(diào)試借助仿真工具或開發(fā)工具進(jìn)行軟、硬件仿真調(diào)試時,往往要反復(fù)多次調(diào)試。74可編輯ppt必須清楚了解器件的使用和系統(tǒng)的開發(fā),對于關(guān)鍵環(huán)節(jié)要做仿真。4.系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成:是將軟硬件結(jié)合起來,并組合成樣機(jī),在實際系統(tǒng)中運行,進(jìn)行系統(tǒng)測試。如果系統(tǒng)測試結(jié)果符合設(shè)計指標(biāo),則樣機(jī)設(shè)計完畢。但由于在軟硬件調(diào)試階段調(diào)試的環(huán)境是模擬的,因此在系統(tǒng)測試時往往會出現(xiàn)一些問題,應(yīng)找出原因,不斷改進(jìn)。75可編輯ppt4.系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成:是將軟硬件結(jié)合起來,并組合成樣機(jī),DSP應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具開發(fā)工具的好壞對代碼的長度、代碼的執(zhí)行速度起著關(guān)鍵的作用,開發(fā)工具的功能是否齊全,使用是否方便,在很大程度上將影響DSP系統(tǒng)的開發(fā)周期以及產(chǎn)品上市時間。由于不同廠商、不同系列的DSP都有自己的開發(fā)工具,因此開發(fā)工具的選擇也是重要的一環(huán)。76可編輯pptDSP應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具開發(fā)工具的好壞對代碼的長度、代碼代碼產(chǎn)生工具對用戶開發(fā)的高級語言或匯編語言源代碼進(jìn)行編譯,生成可以在目標(biāo)DSP上運行的可執(zhí)行代碼。代碼調(diào)試工具根據(jù)調(diào)試者的命令觀察DSP的狀態(tài),控制DSP代碼的執(zhí)行,進(jìn)行結(jié)果顯示,對用戶的代碼進(jìn)行調(diào)試或性能測試。DSP的開發(fā)工具77可編輯ppt代碼產(chǎn)生工具對用戶開發(fā)的高級語言或匯編語言源代碼進(jìn)行編譯1.代碼產(chǎn)生工具(1)TMS320優(yōu)化C編譯器(OptimizingANSICCompilers)C編譯器的輸入是C語言源代碼,輸出為TMS320匯編代碼,它用于把符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)DSP匯編代碼,使用戶可以用C語言編寫代碼。并且,配套的代碼調(diào)試工具支持C代碼的源碼調(diào)試。TI公司的編譯器支持除TMS320C1x外的所有DSP產(chǎn)品。TI公司的開發(fā)工具78可編輯ppt1.代碼產(chǎn)生工具TI公司的開發(fā)工具78可編輯ppt(2)TMS320匯編器、連接器(Assembler、Linker)

匯編器和連接器用于把匯編代碼轉(zhuǎn)換為可在目標(biāo)DSP上運行的可執(zhí)行目標(biāo)代碼。支持宏匯編和目標(biāo)庫,產(chǎn)生的目標(biāo)代碼可重新定位,在程序地址空間中的具體地址可變。其中匯編器用于把匯編語言文件轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言的目標(biāo)文件。連接器用于把多個目標(biāo)文件連接成可執(zhí)行的目標(biāo)代碼。在連接過程中,連接器完成目標(biāo)代碼的定位、解決符號的外部引用等。79可編輯ppt(2)TMS320匯編器、連接器(Assembler、Lin(3)TMS320系統(tǒng)調(diào)試和評價工具TMS320有一系列系統(tǒng)調(diào)試工具用于代替或協(xié)助目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行軟件評價和開發(fā)。現(xiàn)有的產(chǎn)品有:DSK初學(xué)者開發(fā)套件(DSPStarterKit)EVM軟件評估模塊(EvaluationModule)XDS510硬件仿真器(ExtendDevelopmentSupportEmulators)。TI公司還提供集成開發(fā)工具CCS(CodeComposerStudio),CCS可從網(wǎng)上下載,可進(jìn)行軟、硬件仿真和系統(tǒng)分析,受到廣泛應(yīng)用。80可編輯ppt(3)TMS320系統(tǒng)調(diào)試和評價工具TMS320有一系列1.DSP系統(tǒng)有何特點?2.設(shè)計一個DSP系統(tǒng)應(yīng)考慮哪些問題?3.選擇DSP芯片的依據(jù)是什么?4.試列舉DSP芯片的特點。5.DSP芯片有哪些分類?6.在你接觸到的問題中,哪些可用DSP來解決?7.開發(fā)DSP系統(tǒng)可用哪些開發(fā)工具?思考題81可編輯ppt1.DSP系統(tǒng)有何特點?思考題81可編輯ppt謝謝82可編輯ppt謝謝82可編輯pptDSP原理及應(yīng)用任志平電子信息科學(xué)與技術(shù)教研室Principle&ApplicationofDSP83可編輯pptDSP原理及應(yīng)用任志平電子信息科學(xué)與技術(shù)教研室Princip本課程的要求

考勤:嚴(yán)禁曠課、遲到,隨機(jī)點名,無故曠課達(dá)30%,取消期末考資格;遲到、早退三次算一次曠課。有事提前請假,點名后補假條無效;作業(yè):每人準(zhǔn)備一個筆記本,作業(yè)本,不能用單頁紙,學(xué)期末作業(yè)本就是一本復(fù)習(xí)提綱。按時完成作業(yè),嚴(yán)禁抄襲,發(fā)現(xiàn)者不論是抄襲者還是被抄者,全部按未交作業(yè)處理。未按時交作業(yè)者:晚4個小時,成績扣除5%,晚12個小時,扣除30%,晚24小時,成績扣除60%,晚48小時,成績?yōu)???偝煽?考試成績*0.7+作業(yè)實驗*0.2+考勤*0.184可編輯ppt本課程的要求考勤:嚴(yán)禁曠課、遲到,隨機(jī)點名,無故曠課達(dá)30有關(guān)本課程學(xué)習(xí)的幾點建議

本課程的前期基礎(chǔ)課程數(shù)字電路、微機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)字信號處理本課程是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科,對于課程的理解主要在于課下的功課。硬件/軟件同樣重要、不可偏廢硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件是系統(tǒng)的靈魂85可編輯ppt有關(guān)本課程學(xué)習(xí)的幾點建議本課程的前期基礎(chǔ)課程本課程是一門實課堂授課時間分配:(40學(xué)時)CH1概述 —4CH2TMS320VC33結(jié)構(gòu) —6CH3存儲器和高速緩沖器 —2CH4外圍 —6CH5數(shù)據(jù)格式和浮點運算 —2CH6尋址方式 —6CH7匯編語言指令 —4CH8流水線操作 —2CH9公共目標(biāo)文件 —2CH10十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換與引導(dǎo) —2CH11硬件應(yīng)用—2復(fù)習(xí)答疑

—286可編輯ppt課堂授課時間分配:(40學(xué)時)CH1概述 第一章DSP技術(shù)概述基本內(nèi)容和要求:1.了解數(shù)字信號處理技術(shù)和數(shù)字信號處理器的概念2.理解可編程DSP芯片的基本結(jié)構(gòu);3.了解DSP芯片與其他微處理器的優(yōu)缺點;4.理解DSP系統(tǒng)的基本組成及設(shè)計步驟;5.掌握DSP系統(tǒng)中的DSP芯片的選擇原則;6.掌握描述DSP運算速度的指標(biāo);7.了解DSP技術(shù)新的發(fā)展動態(tài)、芯片型號及應(yīng)用領(lǐng)域。87可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述基本內(nèi)容和要求:5可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述1.3DSP開發(fā)1.1DSP系統(tǒng)概述1.2DSP芯片88可編輯ppt第一章DSP技術(shù)概述1.3DSP開發(fā)1.1DS1.1DSP系統(tǒng)概述DSP系統(tǒng)模擬系統(tǒng)數(shù)字信號模擬信號運算過程強調(diào)控制實時處理FPGA/CPLDDSP芯片模擬器件89可編輯ppt1.1DSP系統(tǒng)概述DSP系統(tǒng)模擬系統(tǒng)數(shù)字信號模擬信號運

DSP的基本概念信號:一個或多個自變量的函數(shù)。自變量:時間、距離、溫度、壓力對應(yīng)信號維數(shù)信號的分類:模擬信號時域離散信號數(shù)字信號90可編輯pptDSP的基本概念信號:一個或多個自變量的函數(shù)。8可編輯pDSP(DigitalSignalProcessing)也就是我們常說的數(shù)字信號處理,它是利用計算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集,變換,濾波,估值,增強,壓縮,識別等處理,以得到符合人們需要的信號形式。DSP的含義數(shù)字信號處理(DigitalSignalProcessing)數(shù)字信號處理的理論和算法數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor)實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法的微處理器芯片91可編輯pptDSP(DigitalSignalProcessing)DSP的基本概念一個典型的數(shù)字信號處理系統(tǒng)

微處理器是數(shù)字信號處理系統(tǒng)的核心部件,通常采用DSP芯片,也可采用其它處理器芯片

A/D與D/A轉(zhuǎn)換器建立起了數(shù)字世界與現(xiàn)實模擬世界之間的橋梁。92可編輯pptDSP的基本概念一個典型的數(shù)字信號處理系統(tǒng)微處理一個典型的數(shù)字信號處理算法—FIR濾波器

乘與累加(MAC)是數(shù)字信號處理中的典型計算93可編輯ppt一個典型的數(shù)字信號處理算法—FIR濾波器乘與累加(MAC數(shù)字信號處理系統(tǒng)中微處理器的選擇通用微型計算機(jī)(PC機(jī))普通單片機(jī)(如MCS-51、96系列等)專用集成電路(ASIC)DSP處理器

優(yōu)點:編程容易,便于實現(xiàn)缺點:速度慢、成本高、體積大,難以進(jìn)行實時信號處理和嵌入式應(yīng)用優(yōu)點:成本低廉缺點:性能差、速度慢優(yōu)點:速度高、大規(guī)模生產(chǎn)成本低;缺點:開發(fā)成本高、通用性差。針對數(shù)字信號處理的要求而設(shè)計,是數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計中采用的主流芯片。優(yōu)點:靈活、高速、便于嵌入式應(yīng)用94可編輯ppt數(shù)字信號處理系統(tǒng)中優(yōu)點:編程容易,便于實現(xiàn)優(yōu)點:成本低廉優(yōu)點DSP系統(tǒng)的特點

1.精度高,速度快模擬網(wǎng)絡(luò)元件(R、L、C等)精度10-3模擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)難數(shù)字系統(tǒng)16位字長DSP、D/A精度10-595可編輯pptDSP系統(tǒng)的特點1.精度高,速度快模擬網(wǎng)絡(luò)元件精度10-2.可靠性強,穩(wěn)定性好信號放大器A信號放大器B計算機(jī)A計算機(jī)BA、B結(jié)果可能不同A、B結(jié)果果相同只要誤差不超過0、1判決電平96可編輯ppt2.可靠性強,穩(wěn)定性好信號放大器A信號放大器B計算機(jī)A計算機(jī)3.集成度高

DSP系統(tǒng)表面貼裝ASIC芯片DSPCPLDFPGA開發(fā)壓縮體積降低成本97可編輯ppt3.集成度高DSP系統(tǒng)表面貼裝ASIC芯片DSP開發(fā)壓縮體4.接口方便以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是兼容的,系統(tǒng)接口方便。5.靈活性好

DSP系統(tǒng)DSPCPLDFPGA可編程可編程可編程改變軟件不同的功能硬件更簡單DSP系統(tǒng)開發(fā)周期大大縮短98可編輯ppt4.接口方便以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是兼容的,6.保密性好

DSP系統(tǒng)DSPCPLDFPGA可編程可編程保密性好隱蔽內(nèi)部總線地址變化做成ASIC保密性能幾乎無懈可擊99可編輯ppt6.保密性好DSP系統(tǒng)DSP可編程可編程保密性好隱蔽內(nèi)部總7.時分復(fù)用

信號的采樣頻率與DSP系統(tǒng)的運算速度相比較低的場合。系統(tǒng)n信道1信道2信道n實時性要求不高的場合。

應(yīng)用場合DSP系統(tǒng)系統(tǒng)2系統(tǒng)1100可編輯ppt7.時分復(fù)用信號的采樣頻率與DSP系統(tǒng)的運算速度相比較低的2.2DSP芯片一、DSP芯片的特點二、DSP芯片的發(fā)展歷程三、DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)四、DSP芯片的分類五、DSP芯片的選擇六、DSP芯片的應(yīng)用101可編輯ppt2.2DSP芯片一、DSP芯片的特點19可編輯ppt一DSP芯片的特點(1)采用哈佛結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)存儲空間分開,可以同時訪問指令和數(shù)據(jù);(2)具有專用硬件乘法器,可在一個指令周期內(nèi)完成一次乘法和一次加法;(3)支持流水線操作,使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行;(4)精度高,16位的字長,動態(tài)范圍96DB,32位浮點數(shù),動態(tài)范圍1536DB;(5)指令豐富,適合于FIR,IIR,F(xiàn)FT;(6)片內(nèi)具有快速RAM,通常可通過獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問;(7)可以并行執(zhí)行多個操作;特殊的DSP指令。(8)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持。102可編輯ppt一DSP芯片的特點(1)采用哈佛結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)存二、DSP芯片的發(fā)展歷程

發(fā)展歷史誕生于20世紀(jì)70年代末第一階段,DSP的雛形階段(1980年前后)

1978年,AMI公司生產(chǎn)出第一片DSP芯片S28111979年,美國Intel公司推出商用可編程器件DSP芯片Intel2920103可編輯ppt二、DSP芯片的發(fā)展歷程

發(fā)展歷史21可編輯ppt1980年,日本NEC公司推出μPD7720,第一片具有乘法器的商用DSP芯片1982年,TI公司成功推出其第一代DSP芯片TMS32010及其系列產(chǎn)品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17日本Hitachi公司第一個采用CMOS工藝生產(chǎn)浮點DSP芯片1983年,日本Fujitsu公司推出的MB8764,指令周期為120ns,具有雙內(nèi)部總線,使數(shù)據(jù)吞吐量發(fā)生了一個大的飛躍1984年,AT&T公司推出DSP32,是較早的具備較高性能的浮點DSP芯片104可編輯ppt1980年,日本NEC公司推出μPD7720,第一片具有乘法第二階段,DSP的成熟階段(1990年前后)

硬件結(jié)構(gòu):更適合數(shù)字信號處理的要求,能進(jìn)行硬件乘法和單指令濾波處理,其單指令周期為ns。如:TI公司的TMS320C20和TMS320C30,CMOS制造工藝,存儲容量和運算速度成倍提高,為語音處理、圖像處理技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。主要器件有:TI公司的TMS320C20、30、40、50系列,Motorola公司的DSP5600、9600系列,AT&T公司的DSP32等。105可編輯ppt第二階段,DSP的成熟階段(1990年前后) 23可編輯pp第三階段,DSP的完善階段(2000年以后)信號處理能力更加完善,而且使系統(tǒng)開發(fā)更加方便、程序編輯調(diào)試更加靈活、功耗進(jìn)一步降低、成本不斷下降各種通用外設(shè)集成到片上,大大地提高了數(shù)字信號處理能力DSP運算速度可達(dá)到單指令周期10ns左右,可在Windows下用C語言編程,使用方便靈活廣泛應(yīng)用:通信、計算機(jī)領(lǐng)域,并滲透到日常消費領(lǐng)域106可編輯ppt第三階段,DSP的完善階段(2000年以后)24可編輯pptDSP芯片的

發(fā)展現(xiàn)狀制造工藝存儲器容量內(nèi)部結(jié)構(gòu)運算速度高度集成化運算精度和動態(tài)范圍開發(fā)工具具有較完善的軟件和硬件開發(fā)工具,如:軟件仿真器Simulator、在線仿真器Emulator、C編譯器和集成開發(fā)環(huán)境CCS等,給開發(fā)應(yīng)用帶來很大方便。CCS是TI公司針對本公司的DSP產(chǎn)品開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境。它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能,而且支持C/C++和匯編的混合編程。開放式的結(jié)構(gòu)允許外擴(kuò)用戶自身的模塊。

普遍采用0.25μm或0.18μm亞微米的CMOS工藝。引腳從原來的40個增加到200個以上,需要設(shè)計的外圍電路越來越少,成本、體積和功耗不斷下降。芯片的片內(nèi)程序和數(shù)據(jù)存儲器可達(dá)到幾十K字,而片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器可達(dá)到16M×48位和4G×40位以上。芯片內(nèi)部均采用多總線、多處理單元和多級流水線結(jié)構(gòu),加上完善的接口功能,使DSP的系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)處理能力和與外部設(shè)備的通信功能都有了很大的提高。

指令周期從400ns縮短到10ns以下,其相應(yīng)的速度從2.5MIPS提高到2000MIPS以上。如TMS320C6201執(zhí)行一次1024點復(fù)數(shù)FFT運算的時間只有66uS。

集濾波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP內(nèi)核于一體的模擬混合式DSP芯片已有較大的發(fā)展和應(yīng)用。

DSP的字長從8位已增加到64位,累加器的長度也增加到40位,從而提高了運算精度。同時,采用超長字指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)和高性能的浮點運算,擴(kuò)大了數(shù)據(jù)處理的動態(tài)范圍。

107可編輯pptDSP芯片的

發(fā)展現(xiàn)狀制造工藝具有較完善的軟件和DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢

DSP的內(nèi)核結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步改善DSP和微控制器的融合DSP和高檔CPU的融合DSP和FPGA的融合實時操作系統(tǒng)RTOS與DSP的結(jié)合DSP的并行處理結(jié)構(gòu)功耗越來越低108可編輯pptDSP技術(shù)的發(fā)展趨勢DSP的內(nèi)核結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步改善26可編三DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu);VonNeumann-馮.諾依曼Harvard–哈佛VonNeumann:數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存空間數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存總線Example:Intel’sx86PentiumProcessorfamilyHarvard:數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲空間數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲總線ImproveHarvard:允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲器中,并被算術(shù)運算指令直接使用增強了芯片的靈活性指令存儲在高速緩沖器中,當(dāng)執(zhí)行此指令時,不需要再從存儲器中讀取指令,節(jié)約了一個指令周期的時間109可編輯ppt三DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu);27可編輯ppt(2)流水線TMS320系列處理器的流水線深度從2-6級不等,也就是說,處理器可以并行處理2-6條指令,每條指令處于流水線上的不同階段。例如在一個三級流水線操作中,取指,譯碼和執(zhí)行操作可以獨立地處理,這可使指令執(zhí)行能夠完全重疊。這樣就增強了處理器的處理能力。110可編輯ppt(2)流水線28可編輯ppt(3)專用硬件乘法器在一般形式的FIR濾波器中,乘法是DSP的重要組成部分。在TMS320系列中,由于具有專用的硬件乘法器,乘法可以在一個指令周期內(nèi)完成。這樣可以大量降低FIR的計算時間。111可編輯ppt29可編輯ppt(4)特殊DSP指令;在TMS320系列中有一些特殊的DSP指令,它們在一個指令周期內(nèi)用一條指令就可以實現(xiàn)普通需要幾條指令才可以實現(xiàn)功能,如MAC指令,它可以在一個指令周期中完成一次乘法和一次加法運算。這樣即節(jié)省了時間,又提高了編程的靈活性。并行、跳轉(zhuǎn)、延遲指令112可編輯ppt(4)特殊DSP指令;30可編輯ppt四DSP芯片的分類定點和浮點

定點:結(jié)構(gòu)簡單、速度快、精度低,動態(tài)范圍小TI:C1X、C2X、C5XMotorola:MC56000AD:ADSP21xx浮點:數(shù)據(jù)動態(tài)范圍大,運算精度高,實時性好TI:C3X、C4X、C8XMotorola:MC96001AT&T:DSP32/32C113可編輯ppt四DSP芯片的分類定點和浮點31可編輯ppt四DSP芯片的分類通用和專用通用——普通DSP芯片TI:TMS320系列專用——特定DSP芯片,數(shù)字濾波、卷積和FFTMotorola:DSP56200114可編輯ppt四DSP芯片的分類通用和專用32可編輯ppt四DSP芯片的分類靜態(tài)和一致性(工作時鐘和指令類型)靜態(tài)——在時鐘頻率范圍內(nèi)任何時鐘頻率上,DSP均正常工作,除速度外,性能不變。TI:TMS320C2x一致性——多種DSP處理器的指令系統(tǒng)和相應(yīng)的機(jī)器代碼及引腳結(jié)構(gòu)相互兼容。TI:TMS320C54x115可編輯ppt四DSP芯片的分類靜態(tài)和一致性(工作時鐘和指令類型)五DSP芯片的選擇設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng),選擇DSP芯片是非常重要的一個環(huán)節(jié)。只有選定了DSP芯片才能進(jìn)一步設(shè)計其外圍電路及系統(tǒng)的其它電路。選擇原則:根據(jù)實際應(yīng)用系統(tǒng)需要、應(yīng)用場合、目的,選擇滿足所需功能、成本低、耗電小、使用方便、有技術(shù)支持、升級方便的芯片。116可編輯ppt五DSP芯片的選擇設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng),選擇DSP芯片是非1.TI公司的DSP芯片TI公司常用的DSP芯片可以歸納為三大系列:(1)TMS320C2000系列,稱為DSP控制器,集成了flash存儲器、高速A/D轉(zhuǎn)換器以及可靠的CAN模塊及數(shù)字馬達(dá)控制的外圍模塊,適用于三相電動機(jī)、變頻器等高速實時工控產(chǎn)品等需要數(shù)字化的控制領(lǐng)域。(2)TMS320C5000系列,這是16位定點DSP。主要用于通信領(lǐng)域,如IP電話機(jī)和IP電話網(wǎng)關(guān)、數(shù)字式助聽器、便攜式聲音/數(shù)據(jù)/視頻產(chǎn)品、調(diào)制解調(diào)器、手機(jī)和移動電話基站、語音服務(wù)器、數(shù)字無線電、小型辦公室和家庭辦公室的語音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。主要的DSP芯片種類117可編輯ppt1.TI公司的DSP芯片主要的DSP芯片種類35可編輯pp(3)TMS320C6000系列DSP

采用新的超長指令字結(jié)構(gòu)設(shè)計芯片。其中2000年以后推出的C64x,在時鐘頻率為1.1GHz時,可達(dá)到8800MIPS以上,即每秒執(zhí)行90億條指令。其主要應(yīng)用領(lǐng)域為:1)數(shù)字通信完成FFT、信道和噪聲估計、信道糾錯、干擾估計和檢測等。2)圖像處理完成圖像壓縮、圖像傳輸、模式及光學(xué)特性識別、加密/解密、圖像增強等。118可編輯ppt(3)TMS320C6000系列DSP采用新的超長指令字2.AD公司的DSP芯片特點:系統(tǒng)時鐘一般不經(jīng)分頻直接使用。定點DSP芯片的程序字長為24位,數(shù)據(jù)字長為16位。一般具有2個串行口、1個內(nèi)部定時器和3個以上的外部中斷源,此外還提供8位EPROM程序引導(dǎo)方式。浮點DSP芯片,程序存儲器為48位,數(shù)據(jù)存儲器為40位,支持32位單精度和40位擴(kuò)展精度的IEEE浮點格式,內(nèi)部具有32×48位的程序Cache,有3至4個外部中斷源。119可編輯ppt2.AD公司的DSP芯片37可編輯pptAD的BLACKFINADSP-21535120可編輯pptAD的BLACKFINADSP-2153538可編輯ppt3.AT&T公司的DSP芯片定點DSP芯片的程序和數(shù)據(jù)字長均為16位,有2個精度為36位的累加器,具有1個深度為15字的指令Cache,片內(nèi)具有2K字的程序ROM和512字的數(shù)據(jù)RAM。浮點DSP芯片,80/100ns的指令周期,片內(nèi)具有3個512字的RAM塊,或2個512字的RAM塊加1個4K字的ROM塊??梢詫ぶ?M字的外部存儲器。具有4個40位精度的累加器和22個通用寄存器。121可編輯ppt3.AT&T公司的DSP芯片39可編輯pptLUCENT用STARCORE開發(fā)的新DSP122可編輯pptLUCENT用STARCORE開發(fā)的新DSP40可編輯ppt4.Motorola公司的DSP芯片定點DSP芯片程序和數(shù)據(jù)字長為24位,有2個精度為36位的累加器。浮點DSP芯片,累加器精度達(dá)96位,可支持雙精度浮點數(shù),該芯片的指令周期為50/60/74ns。內(nèi)部具有10個96位或32位基于寄存器的累加器。適合于自適應(yīng)濾波的專用定點DSP芯片,程序字長和數(shù)據(jù)字長分別為24位和16位,累加器精度為40位。123可編輯ppt4.Motorola公司的DSP芯片41可編輯ppt124可編輯ppt42可編輯ppt5.其他公司NEC公司的μPD77C25、μPD77220定點DSP芯片和μPD77240浮點DSP芯片等。LUCENT的DSP1600等,INTEL也有自己的DSP產(chǎn)品。INTEL&AD的新DSPCORE125可編輯ppt5.其他公司INTEL&AD的新DSPCORE43可編輯1.DSP芯片的運算速度MAC時間:一次乘法和一次加法的時間。大部分DSP芯片可在一個指令周期內(nèi)完成一次乘法和一次加法操作。FFT執(zhí)行時間:運行一個N點FFT程序所需時間。由于FFT運算在數(shù)字信號處理中很有代表性,因此FFT運算時間常作為衡量DSP芯片運算能力的一個指標(biāo)。MIPS:每秒執(zhí)行百萬條指令。MOPS:每秒執(zhí)行百萬次操作。MFLOPS:每秒執(zhí)行百萬次浮點操作。BOPS:每秒執(zhí)行十億次操作。選擇芯片考慮的因素126可編輯ppt1.DSP芯片的運算速度選擇芯片考慮的因素44可編輯ppt2.DSP芯片的價格如果采用價格昂貴的DSP芯片,即使性能再好,其應(yīng)用范圍也受到一定限制,尤其是民用產(chǎn)品。3.DSP芯片的硬件資源不同DSP芯片所提供的硬件資源不同,如片內(nèi)RAM、ROM的數(shù)量,外部可擴(kuò)展的程序和數(shù)據(jù)空間,總線接口、I/O接口等。4.DSP芯片的運算精度一般的定點DSP芯片字長為16位,少數(shù)24位。浮點芯片的字長一般為32位,累加器為40位。127可編輯ppt2.DSP芯片的價格45可編輯ppt5.DSP芯片的開發(fā)工具在DSP系統(tǒng)的開發(fā)過程中,如果沒有開發(fā)工具的支持,要想開發(fā)一個復(fù)雜的DSP系統(tǒng)幾乎是不可能的。功能強大的開發(fā)工具,可使開發(fā)時間大大縮短。6.DSP芯片的功耗

便攜式的DSP設(shè)備、手持設(shè)備、野外應(yīng)用的DSP設(shè)備等對功耗有特殊的要求。7.其他因素

除了上述因素外,還要考慮到封裝形式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、供貨情況、生命周期等。128可編輯ppt5.DSP芯片的開發(fā)工具46可編輯ppt一般地講:定點DSP芯片的價格較便宜,功耗較低,但運算精度稍低。浮點DSP芯片的優(yōu)點是運算精度高,用C語言編程調(diào)試方便,但價格稍高,功耗較大。DSP應(yīng)用系統(tǒng)的運算量是確定選用DSP芯片處理能力的基礎(chǔ)。運算量小,則可選用處理能力不是很強的DSP芯片,降低系統(tǒng)成本。如果單片DSP芯片達(dá)不到要求,則需選用多個DSP芯片并行處理。129可編輯ppt一般地講:47可編輯ppt六DSP芯片的應(yīng)用據(jù)預(yù)測,2007年MPU/MCU/DSP總計銷售額達(dá)到564億美元,預(yù)計2011年達(dá)到845億美元規(guī)模

。2007年MCU單元出貨量預(yù)計大幅增長21%,銷售收入將達(dá)140億美元,比2006年的124億美元增加13%。2008年,預(yù)計MCU銷售將再次增長13%,達(dá)到158億美元。數(shù)字信號處理器,預(yù)計年增長率為9%,DSP銷售額為79億美元,預(yù)計2008年DSP市場規(guī)模達(dá)到89億美元,增長率達(dá)到13%。130可編輯ppt六DSP芯片的應(yīng)用據(jù)預(yù)測,2007年MPU/MCU/131可編輯ppt49可編輯ppt132可編輯ppt50可編輯pptDSP芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域目前DSP的應(yīng)用主要包括如下方面:

(1)信號處理

如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、希爾伯特變換、小波變換、相關(guān)運算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形產(chǎn)生等。133可編輯pptDSP芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域目前DSP的應(yīng)用主要包括如下方面:(2)通信

如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯編碼、可視電話、個人通信系統(tǒng)、移動通信、個人數(shù)字助手(PDA)、X.25分組交換開關(guān)等。(3)語音

如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音存儲、揚聲器檢驗、文本轉(zhuǎn)語音等。134可編輯ppt(2)通信如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、消費電子正在全面數(shù)字化,現(xiàn)在音頻廣播,電視廣播也在向數(shù)字化邁進(jìn),HDTV接收機(jī)、SDTV電視機(jī)、機(jī)頂盒及數(shù)字廣播收音機(jī)等已經(jīng)或都將進(jìn)入市場。MP3播放機(jī)方興未艾。在國外,電子產(chǎn)品約占整車費用的30%,在中國目前只占到整車費用的15%-20%。汽車電子包括汽車上的娛樂裝置,遠(yuǎn)程信息處理和自動控制裝置,這些設(shè)備都離不開DSP。

135可編輯ppt消費電子正在全面數(shù)字化,現(xiàn)在音頻廣播,電視廣播也在向數(shù)字化邁(4)軍事

如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、圖像處理、射頻調(diào)制解調(diào)、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等。(5)圖形與圖像

如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強、動畫與數(shù)字地圖、機(jī)器人視覺、模式識別、工作站等。(6)儀器儀表

如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理、數(shù)字濾波、模式匹配、暫態(tài)分析等。136可編輯ppt(4)軍事如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、圖像處理、射頻(7)自動控制

如引擎控制、聲控、機(jī)器人控制、磁盤控制器、激光打印機(jī)控制、電動機(jī)控制等。(8)醫(yī)療

助聽器、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、胎兒監(jiān)控、修復(fù)手術(shù)等。(9)家用電器

如高保真音響、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話與電視、電動工具、固態(tài)應(yīng)答機(jī)等。(10)汽車

如自適應(yīng)駕駛控制、防滑制動器、發(fā)動機(jī)控制、導(dǎo)航及全球定位、振動分析、防撞雷達(dá)等。137可編輯ppt(7)自動控制如引擎控制、聲控、機(jī)器人控制、磁盤控制器、DSP產(chǎn)業(yè)鏈

DSP的發(fā)展己有25年歷史了,DSP芯片己達(dá)到相當(dāng)高的水平,現(xiàn)在國際上已形成包括DSP芯片設(shè)計、制造,DSP開發(fā)工具研制生產(chǎn)、應(yīng)用和咨詢共同組成的產(chǎn)業(yè)鏈。全球有5萬多客戶選用TI定制的軟件開發(fā)環(huán)境,使他們能非常容易地將DSP結(jié)合到他們的系統(tǒng)中去。圍繞DSP周邊的業(yè)務(wù)就由許許多多的稱為第三方(ThirdParty)的小公司承擔(dān),TI的ThirdParty有650多家公司,他們生產(chǎn)數(shù)千種基于DSP的產(chǎn)品。138可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈DSP的發(fā)展己有25年歷史了,DSP芯片己達(dá)到DSP產(chǎn)業(yè)鏈圍繞DSP芯片產(chǎn)業(yè)化可以成立公司的業(yè)務(wù)很多,概括起來有以下一些:DSP開發(fā)工具:如各種仿真軟件、調(diào)試軟件、硬件仿真器、評估板、初學(xué)者實驗套件、教學(xué)套件等。DSP應(yīng)用軟件:符合各種國際和區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)的語音、圖像、視頻、數(shù)據(jù)通信等DSP軟件。例如不少公司從事ITU-TG.系列語音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的DSP編程,如G.711、G.722、G.726、G.728、G.723、G.729等。音頻編碼有MPEG1,2,4的MP3、AAC,Dolby的AC-3等。圖像編碼有JPEG、JPEG2000、H.261、H.263、H.264。數(shù)據(jù)通信,如各種傳輸速率的Modem、xDSL、CableModem,回聲抵消、DTMF等都有很大的市場。

139可編輯pptDSP產(chǎn)業(yè)鏈圍繞DSP芯片產(chǎn)業(yè)化可以成立公司的業(yè)務(wù)很多,概括DSP產(chǎn)業(yè)鏈DSP電路板卡:在實際應(yīng)用中需要專門的DSP硬件電路板卡,利用這些板卡可以進(jìn)行二次應(yīng)用開發(fā)。例如很多語音信箱供應(yīng)商就是購買DSP語音

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