第1章_如何開始DSP的學(xué)習(xí)與開發(fā)

1、DSP原理及應(yīng)用參考書1 1 顧 衛(wèi) 鋼 ， 手 把 手 教 你 學(xué)顧 衛(wèi) 鋼 ， 手 把 手 教 你 學(xué) D S P D S P 基 于基 于TMS320X281XTMS320X281X，北京航空航天大學(xué)出版社，北京航空航天大學(xué)出版社2 2 三恒星科技，三恒星科技，TMS320F2812 DSPTMS320F2812 DSP原理與應(yīng)用原理與應(yīng)用實(shí)例，電子工業(yè)出版社實(shí)例，電子工業(yè)出版社3 李剛，數(shù)字信號微處理器的原理與開發(fā)，李剛，數(shù)字信號微處理器的原理與開發(fā)，天津大學(xué)出版社，天津大學(xué)出版社，2004 2004 主講內(nèi)容1 如何開始DSP的學(xué)習(xí)和開發(fā)2 TMS320X2812的結(jié)構(gòu)資源及性能3

2、TMS320X281x的硬件設(shè)計4 如何構(gòu)建一個完整的工程5 CCS3.3的常用操作6 使用C語言操作DSP的寄存器7 存儲器的結(jié)構(gòu)/映像及CMD文件的編寫8 X281x的時鐘和系統(tǒng)控制9 通用輸入/輸出多路復(fù)用器GPIO10 CPU定時器11 X2812的中斷系統(tǒng)第1章如何開始DSP的學(xué)習(xí)和開發(fā)1.1 DSP基礎(chǔ)知識1.2 DSP芯片1.3 DSP系統(tǒng)1.4 DSP產(chǎn)品簡介1.5 DSP開發(fā)平臺1.6 如何學(xué)好DSP？1.1 DSP基礎(chǔ)知識DSP的前身是TI公司設(shè)計的用于玩具上的一款芯片，經(jīng)過二三十年的發(fā)展，在許多科學(xué)家和工程師的努力之下，如今DSP已經(jīng)成為數(shù)字化信息時代的核心引擎，被廣泛應(yīng)

3、用于通信、家電、航空航天、工業(yè)測量、控制、生物醫(yī)學(xué)工程以及軍事等許許多多需要實(shí)時實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域。 1.1.1 什么是DSP？DSP=Digital Signal ProcessingDSP=Digital Signal Processor1.1.3 DSP與MCU/ARM/FPGA的區(qū)別DSP 數(shù)字信號處理MCU 單片機(jī)，價格便宜ARM 擅長跑系統(tǒng)、界面。手持設(shè)備市場占有份額高。FPGA 現(xiàn)場可編程邏輯陣列，開發(fā)數(shù)字電路，提高系統(tǒng)可靠性。價格昂貴復(fù)雜應(yīng)用場合，采用多個處理器同時運(yùn)行，取長補(bǔ)短。1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片500K50K集成晶體管數(shù)0.45mW/MIPS12

4、.5mW/MIPS250mW/MIPS功耗$5.00$25.00$ 15.00$150.00價格16K字4K字1.5K字內(nèi)部ROM32K字1K字144字內(nèi)部RAM100MHz80MHz20MHzMHz100MIPS40MIPS5MIPSMIPS0.3m CMOS0.8m CMOS4m NMOS制造工藝1999年1992年1982年年份芯片發(fā)展簡表芯片發(fā)展簡表1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片外部管理數(shù)據(jù)總線外部管理數(shù)據(jù)總線外部管理地址總線外部管理地址總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)地址總線數(shù)據(jù)地址總線程序數(shù)據(jù)總線程序數(shù)據(jù)總線程序地址總線程序地址總線并行接口并行接口

5、1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片 利用這種流水線結(jié)構(gòu)，加上執(zhí)行重復(fù)操作，就能保證在利用這種流水線結(jié)構(gòu)，加上執(zhí)行重復(fù)操作，就能保證在單指令周期內(nèi)完成數(shù)字信號處理中用得最多的乘法單指令周期內(nèi)完成數(shù)字信號處理中用得最多的乘法 - - 累加運(yùn)累加運(yùn)算。如：算。如： niiixay11.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片如：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、如：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、 快速傅氏變換、快速傅氏變換、Hilbert變換、變換、 相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、 卷卷 積

6、、模式匹配、積、模式匹配、 窗函數(shù)、波形產(chǎn)生等；窗函數(shù)、波形產(chǎn)生等； 如：調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、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、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、 回波抵消、多路復(fù)用、回波抵消、多路復(fù)用、 傳真、擴(kuò)頻通信、傳真、擴(kuò)頻通信、 移動通信、糾錯編譯碼、移動通信、糾錯編譯碼、 可視電話、路由器等；可視電話、路由器等； 如：語音編碼、語音合成、如：語音編碼、語音合成、 語音識別、語音增強(qiáng)、語音識別、語音增強(qiáng)、 語音郵件、語音存儲、語音郵件、語音存儲、 文本文本語音轉(zhuǎn)換等；語音轉(zhuǎn)換等； 如：二維和三維圖形處理、如：二維和三維圖形處理、 圖像壓縮與傳輸、圖像壓縮與傳輸、 圖像鑒別、圖像

7、增強(qiáng)、圖像鑒別、圖像增強(qiáng)、 圖像轉(zhuǎn)換、模式識別、圖像轉(zhuǎn)換、模式識別、 動畫、電子地圖、動畫、電子地圖、 機(jī)器人視覺等；機(jī)器人視覺等； 如：保密通信如：保密通信 雷達(dá)處理雷達(dá)處理 聲納處理聲納處理 導(dǎo)航導(dǎo)航 導(dǎo)彈制導(dǎo)導(dǎo)彈制導(dǎo) 電子對抗電子對抗 全球定位全球定位GPS 搜索與跟蹤搜索與跟蹤 情報收集與處理等情報收集與處理等 如：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、如：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、 數(shù)據(jù)采集、鎖相環(huán)、數(shù)據(jù)采集、鎖相環(huán)、 模態(tài)分析、暫態(tài)分析、模態(tài)分析、暫態(tài)分析、 石油石油/地質(zhì)勘探、地質(zhì)勘探、 地震預(yù)測與處理等；地震預(yù)測與處理等； 如：引擎控制如：引擎控制 聲聲 控控 發(fā)動機(jī)控制發(fā)動機(jī)控制 自動駕駛自動駕駛

8、機(jī)器人控制機(jī)器人控制 磁盤磁盤/光盤伺服控制光盤伺服控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等如：助聽器如：助聽器 X-射線掃描射線掃描 心電圖心電圖/腦電圖腦電圖 超聲設(shè)備超聲設(shè)備 核磁共振核磁共振 診斷工具診斷工具 病人監(jiān)護(hù)等病人監(jiān)護(hù)等 如：高保真音響如：高保真音響 音樂合成音樂合成 音調(diào)控制音調(diào)控制 玩具與游戲玩具與游戲 數(shù)字電話數(shù)字電話/電視電視 高清晰度電視高清晰度電視HDTV 變頻空調(diào)變頻空調(diào) 機(jī)頂盒等機(jī)頂盒等 如：陣列處理器如：陣列處理器 圖形加速器圖形加速器 工作站工作站 多媒體計算機(jī)等多媒體計算機(jī)等 1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DS

9、P芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片1.2 DSP芯片x(t)抗混疊抗混疊濾波器濾波器A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器x(n)y(n)y(t)數(shù)字信號數(shù)字信號處理器處理器D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器低通低通濾波器濾波器根據(jù)需求寫出任務(wù)書根據(jù)需求寫出任務(wù)書確定設(shè)計目標(biāo)確定設(shè)計目標(biāo)算法研究和系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)算法研究和系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)定義系統(tǒng)性能指標(biāo)定義系統(tǒng)性能指標(biāo)選擇選擇DSP芯片芯片和外圍芯片和外圍芯片硬件設(shè)計硬件設(shè)計硬件調(diào)試硬件調(diào)試軟件設(shè)計軟件設(shè)計軟件調(diào)試軟件調(diào)試系統(tǒng)集成和測試系統(tǒng)集成和測試TI DSP具體型號的含義1.5 DSP的開發(fā)平臺1.5.1 CCS的版本安

10、裝軟件名稱安裝軟件名稱軟件版本軟件版本可以開發(fā)的可以開發(fā)的TI DSP芯片芯片CC3.3.exe3.3除了除了TI 3000系列以外的系列以外的DSPCC3.1.exe3.1除了除了TI 3000系列以外的系列以外的DSPCCS2000.exe2.21F24X、F20X、LF24XXA、F28XXCCS5000.exe2.20VC54XX、VC55XXC5000-2.20.00-FULL-to-C5000-2.21.00-FULL.exe2.21VC54XX、VC55XXCCS6000.exe2.20C6X0X、C6X1X、C6416C6000-2.20.00-FULL-to-C6000-2.21.01-FULL.ex