dsp单片机原理及应用-第一章.ppt

单片机原理及应用单片机原理及应用西北工业大学自动化学院西北工业大学自动化学院学时：学时：5656学时（学时（1-141-14周）周）主讲教师主讲教师：何鹏举何鹏举（，）（，）上课地点：长安校区教东上课地点：长安校区教东C座座C204)教材（讲义教材（讲义）先修课程：数字电路主要内容目录第一章第一章 DSP DSP芯片与芯片与DSPDSP控制器；控制器；第二章第二章 DSP DSP控制器的控制器的CPUCPU结构；结构；第三章第三章 存储器与存储器与I/OI/O空间；空间；第四章第四章 汇编语言指令系统；汇编语言指令系统；第五章第五章 DSPDSP控制器程序设控制器程序设计计及调试环境及调试环境；第六章第六章 DSP DSP控制器的片内外模块；控制器的片内外模块；第七章第七章 DSP DSP控制器最小系统设计。控制器最小系统设计。DSPDSP（单片机）（单片机）计算机系统，单板机，单片机；计算机系统，单板机，单片机；计算机系统，单板机，单片机；计算机系统，单板机，单片机；数字信号处理数字信号处理数字信号处理数字信号处理(Digital Signal Processing)(Digital Signal Processing)(Digital Signal Processing)(Digital Signal Processing)数字信号处理器数字信号处理器数字信号处理器数字信号处理器(Digital Signal Processor)(Digital Signal Processor)(Digital Signal Processor)(Digital Signal Processor)n nDSPDSP已经应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制生已经应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制生已经应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制生已经应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制生物医学工程及军事等对实时性要求较高的领域。物医学工程及军事等对实时性要求较高的领域。物医学工程及军事等对实时性要求较高的领域。物医学工程及军事等对实时性要求较高的领域。n nDSP(DSP(数字信号处理器数字信号处理器数字信号处理器数字信号处理器)的特点非常明显：的特点非常明显：的特点非常明显：的特点非常明显：1.1.运算能力强；运算能力强；运算能力强；运算能力强；2.2.多组内部总线多组内部总线多组内部总线多组内部总线,支持流水线操作支持流水线操作支持流水线操作支持流水线操作,同时并行处理同时并行处理同时并行处理同时并行处理2 24 4条指令条指令条指令条指令;3.3.指令集操作非常灵活，用于实时数据处理和复杂的算法；指令集操作非常灵活，用于实时数据处理和复杂的算法；指令集操作非常灵活，用于实时数据处理和复杂的算法；指令集操作非常灵活，用于实时数据处理和复杂的算法；4.4.它具有体积小、功耗小、使用方便、性能价格比高它具有体积小、功耗小、使用方便、性能价格比高它具有体积小、功耗小、使用方便、性能价格比高它具有体积小、功耗小、使用方便、性能价格比高。主要内容目录第一章第一章 DSP DSP芯片与芯片与DSPDSP控制器；控制器；第二章第二章 DSP DSP控制器的控制器的CPUCPU结构；结构；第三章第三章 存储器与存储器与I/OI/O空间；空间；第四章第四章 汇编语言指令系统；汇编语言指令系统；第五章第五章 DSP DSP控制器程序设控制器程序设计计及调试环境及调试环境；第六章第六章 DSP DSP控制器的片内外模块；控制器的片内外模块；第七章第七章 DSP DSP控制器最小系统设计。控制器最小系统设计。第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名611、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.111、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程 l第一片第一片DSPDSP芯片于芯片于19781978年就宣布诞生。年就宣布诞生。DSPDSP公司有：公司有：Texas Texas InstrumentsInstruments公司（简称公司（简称TITI）、MotorolaMotorola公司、公司、IntelIntel公司、公司、Analog DevicesAnalog Devices公司、公司、AT&TAT&T公司等。公司等。TITI于于19821982年推出年推出DSPDSP。lTI DSPTI DSP系列产品：系列产品：第一代第一代DSPDSP芯片：芯片：TMS32010 TMS32010 第二代第二代DSPDSP芯片：芯片：TMS32020TMS32020、TMS320C25TMS320C25C26C26C28C28；第三代第三代DSPDSP芯片：芯片：TMS320C30TMS320C30C31C31C32C32；第四代第四代DSPDSP芯片：芯片：TMS320C40TMS320C40C44C44；第五代第五代DSPDSP芯片：芯片：TMS320C5xTMS320C5xC54xC54x。lTITI公司常用的公司常用的DSPDSP芯片可以归纳为三大系列：芯片可以归纳为三大系列：1.TMS320C1.TMS320C20002000系列系列 2.TMS320C2.TMS320C50005000系列系列 3.TMS320C3.TMS320C60006000系列系列n运算速度逐步提高：从运算速度逐步提高：从运算速度逐步提高：从运算速度逐步提高：从2020世纪世纪世纪世纪8080年代初的年代初的年代初的年代初的400nS400nS减少到减少到减少到减少到10nS10nS以下；处理能力提高了几十倍，甚至以下；处理能力提高了几十倍，甚至以下；处理能力提高了几十倍，甚至以下；处理能力提高了几十倍，甚至上百倍；上百倍；上百倍；上百倍；nDSPDSP乘法部件体积在不断减小：从乘法部件体积在不断减小：从乘法部件体积在不断减小：从乘法部件体积在不断减小：从19801980年的占模年的占模年的占模年的占模片区的片区的片区的片区的4040左右下降到左右下降到左右下降到左右下降到5 5以下；以下；以下；以下；n片内片内片内片内RAMRAM数量增加了一个数量级以上；数量增加了一个数量级以上；数量增加了一个数量级以上；数量增加了一个数量级以上；n造工艺：造工艺：造工艺：造工艺：19801980年采用年采用年采用年采用4um4um的的的的N N沟道沟道沟道沟道MOSMOS工艺，现工艺，现工艺，现工艺，现在采用亚微米在采用亚微米在采用亚微米在采用亚微米(Micron)CMOSMicron)CMOS工艺；工艺；工艺；工艺；n引脚数量的增加：从引脚数量的增加：从引脚数量的增加：从引脚数量的增加：从19801980年的年的年的年的6464个增加到现在的个增加到现在的个增加到现在的个增加到现在的200200个以上，意味着结构灵活性的增加，如外部存个以上，意味着结构灵活性的增加，如外部存个以上，意味着结构灵活性的增加，如外部存个以上，意味着结构灵活性的增加，如外部存储器的扩展和处理器间的通信等；储器的扩展和处理器间的通信等；储器的扩展和处理器间的通信等；储器的扩展和处理器间的通信等；nDSPDSP芯片的发展使芯片的发展使芯片的发展使芯片的发展使DSPDSP应用系统的成本、体积、应用系统的成本、体积、应用系统的成本、体积、应用系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降重量和功耗都有很大程度的下降重量和功耗都有很大程度的下降重量和功耗都有很大程度的下降。11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程 第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 TITITITI公司常用的公司常用的公司常用的公司常用的DSPDSPDSPDSP芯片三大系列其各自特点如图芯片三大系列其各自特点如图芯片三大系列其各自特点如图芯片三大系列其各自特点如图1.11.11.11.1所示所示所示所示:12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介lTMS320 x2000系列中共有系列中共有4个子系列：个子系列：l1.C2xx子系列子系列:16位定点位定点DSP、20MIPS；(代表器件代表器件TMS320LF206PZ)；l 2.C24x子系列子系列:16位定点位定点DSP、20MIPS：(代表器件代表器件TMS320LF240)；l 3.LF240 xA子系列子系列:16位定点位定点DSP、40MIPS：(代表器件代表器件TMS320LF2407A)；l4.LF28x子系列子系列:32位定点位定点DSP、150MIPS：(代表器件代表器件TMS320LF2812)；12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介TMS320 x2000系列的共同特点是：系列的共同特点是：1.处理能力强处理能力强;2.资源丰富；资源丰富；4.资源配置灵活；资源配置灵活；4.低功耗低功耗 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 .3131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择1.1.性能；性能；2.2.片内硬件资源；片内硬件资源；3.3.价格；价格；4.4.开发工具。开发工具。第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置TMS320C20 x子系列内部资源配置；子系列内部资源配置；TMS320 x24x子系列内部资源配置；子系列内部资源配置；TMS320LF240 x子系列内部资源配置；子系列内部资源配置；第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用第一章第一章DSP芯片与芯片与DSP控制器控制器 11、DSP(数字信号处理器数字信号处理器)芯片的发展历程芯片的发展历程.1 12、TMS320X2000系列系列DSP芯片简介芯片简介.2 13、DSP控制器芯片的选择与应用控制器芯片的选择与应用3 131、DSP控制器芯片的选择控制器芯片的选择 3 132、TMS320X2000系列系列DSP控制器的资源配置控制器的资源配置4 133、TMS320X2000系列系列DSP控制器的应用控制器的应用6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6习题与思考题习题与思考题.7 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名6 134、TMS320系列系列DSP芯片命名芯片命名习题与思考题习题与思考题.71.填空填空2.思考题思考题