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第九章第九章 数字信号处理的实现数字信号处理的实现DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第1页!点此编辑标题内容Visual Identification System1 概述概述2 DSP简介简介3 DSP的开发的开发4 DSP的应用的应用Digital Signal ProcessorDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第2页!9.1 9.1 概述概述数字信号处理的实现方法:数字信号处理的实现方法:通用可编程数字信号处理器件(通用可编程数字信号处理器件(DSPsDSPs)实现)实现专用专用DSPDSP芯片实现芯片实现 在通用计算机上用软件实现;在通用计算机上用软件实现;通用单片机(通用单片机(MCUMCU)实现;)实现;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第3页!通用处理器(通用处理器(GPPGPP):):8-bit Apple(6502),NEC PC-8000(Z80)8086/286/386/486/Pentium/Pentium II/Pentium III PowerPc 64-bit CPU(SUN Sparc,DEC Alpha,HP)事务密集型处理机制事务密集型处理机制 高时钟频率、高速总线等高时钟频率、高速总线等 冯冯.诺依曼结构:统一的程序和数据空间诺依曼结构:统一的程序和数据空间 采取各种方法提高计算速度:采取各种方法提高计算速度:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第4页!DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第5页!CPU CPU 用于产生驱动超声波传感器发射的控制信号、检测回波用于产生驱动超声波传感器发射的控制信号、检测回波信号、测量超声波往返时间、计算汽车与障碍物之间的距离、信号、测量超声波往返时间、计算汽车与障碍物之间的距离、显示测量距离以及驱动蜂鸣器报警。为了测量汽车尾部与障显示测量距离以及驱动蜂鸣器报警。为了测量汽车尾部与障碍物之间的最小距离,必须在汽车尾部安装多个超声波传感碍物之间的最小距离,必须在汽车尾部安装多个超声波传感器(本方案安装器(本方案安装4 4个),测量时巡回检测各个探头与障碍物个),测量时巡回检测各个探头与障碍物之间的距离,以各距离的最小值作为最终测量距离。为了提之间的距离,以各距离的最小值作为最终测量距离。为了提高测量距离,必须利用功率放大电路为超声波传感器提供足高测量距离,必须利用功率放大电路为超声波传感器提供足够的能量。由于超声波在空气中传输会有一定的能量损耗,够的能量。由于超声波在空气中传输会有一定的能量损耗,而且发射出去的超声波只有一小部分能够反射回来并被超声而且发射出去的超声波只有一小部分能够反射回来并被超声波传感器所接收,超声波传感器接收到的信号极其微弱,而波传感器所接收,超声波传感器接收到的信号极其微弱,而且形状不规则。为了便于且形状不规则。为了便于CPU CPU 对信号的识别,在信号进入对信号的识别,在信号进入CPU CPU 之前必须对其进行放大、整形。之前必须对其进行放大、整形。硬件电路设计DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第6页!显示板实物DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第7页!数字信号处理器数字信号处理器(DSPDSP):最有可能最有可能实时实现实时实现复杂运算复杂运算的器件!的器件!运算密集型处理机制运算密集型处理机制DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第8页!2.“2.“流水线(流水线(pipelinepipeline)式)式”的指令执行;的指令执行;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第9页!4.4.高性能的高性能的DSPDSP提供了提供了“并行并行(parallelparallel)”工作的能力。所谓并行,工作的能力。所谓并行,是指多个是指多个DSPDSP,或,或DSPDSP内部的多个单元同时内部的多个单元同时在完成一个共同的任务;在完成一个共同的任务;5.5.片上存储器:片上存储器:(On chip Memory);(On chip Memory);专专用寻址单元:用寻址单元:(Addressing Logic)(Addressing Logic)与与ALUALU并行工作并行工作;所有这些设置,都是为了所有这些设置,都是为了提高运行速度;提高运行速度;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第10页!TMS320C64TMS320C64系列的系列的DSPDSP 最最大大时时钟钟速速度度可可达达600MHz600MHz,因因此此,时时钟钟 周期仅为周期仅为1.67ns,1.67ns,其运算能力可达其运算能力可达4800MIPS4800MIPS;TMS320C6201 DSP TMS320C6201 DSP 时时 钟钟:200MHz200MHz,运运 算算 能能 力力:1600MIPS1600MIPS。10241024点的点的FFTFFT,尽需要,尽需要70us;70us;该系列特别适用于图像处理、三维成像、该系列特别适用于图像处理、三维成像、多媒体及其它高速运算的场合。多媒体及其它高速运算的场合。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第11页!Texas Instruments:TMS320C2000TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C5000 TMS320C6000 TMS320C6000 TMS320C3000 TMS320C3000Analog Devices:ADSP-21xxADSP-21xx TigerSharc DSP TigerSharc DSP SHARC DSP SHARC DSPMotorola:DSP560 xxDSP560 xx DSP563xx DSP563xx DSP566xx DSP566xx DSP568xx DSP568xx DSP-16XXDSP-16XXDSP-16XXXDSP-16XXXLucent:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第12页!TI当前三大主流当前三大主流DSP产品:产品:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第13页!名称名称时钟(MHz)MIPSRAM(字字)ROM(字字)DMA(Chan)定定时器器串行口串行口核核电压(伏伏)I/O电压(伏伏)LC541-66LC541-66 66665K28K123.33.3LC542-50LC542-50 505010K2K123.33.3LC543-50LC543-50 505010K2K123.33.3LC545A-66LC545A-66 66666K48K123.33.3LC546A-66LC546A-66 66666K48K123.33.3LC549-80LC549-80 808032K16K133.33.3UC5409-80UC5409-80 808032K16K6/Ext131.81.8-3.6VC5401-50VC5401-50 50508K4K6/Int221.83.3VC5402-100VC5402-10010010016K4K6/Int221.83.3VC5409A-160VC5409A-160 16016032K16K6/Ext131.63.3VC5416-160VC5416-160 160160128K16K6/Ext131.63.3VC5420-200VC5420-200 100200192KN/A12/Int261.83.3VC5421-200VC5421-200 100200256K4K12/Ext261.83.3VC5441-532VC5441-532 133532640K24-Chan4121.53.3TMS320 C54XTMS320 C54X系列性能一览表系列性能一览表DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第14页!名称名称周期周期(ns)数据数据/程序程序贮量量(bits)DMA外部存外部存储接口接口HostPort/Exp.Bus/PCI核核电压(伏伏)C6201-200 5512K/512K4(1)32-bitHPI16-bit1.8C6202-250 41M/2M4(1)32-bitExp.Bus32-bit1.8C6203-300 3.334M/3M4(1)32-bitExp.Bus32-bit1.5C6204-200 5512K/512K4(1)32-bitExp.Bus32-bit1.5C6205-200 5512K/512K4(1)32-bitPCI32-bit1.5C6211-150 6.732KbL1DDataCache;32KbL1PProgramCache;512KbL2Cache16(EDMA)(1)32-bitHPI16-bit1.8TMS320 C62X系列性能一览表DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第15页!名名称称周期周期(ns)数据数据/程序程序贮量量(bits)DMA外部存外部存储接口接口HostPort/Exp.Bus/PCI定定时器器核核电压(伏伏)I/O电压(伏伏)C6414-600 1.67128KbL1DDataCache;128KbL1PProgramCache;8MbL2Cache64-ch(1)16-bit,(1)64-bit(1)32/16-bitHPI(3)32-bit1.43.3C6415-600 1.67128KbL1DDataCache;128KbL1PProgramCache;8MbL2Cache64-ch(1)16-bit,(1)64-bit(1)32/16-bitHPI(1)32-bitPCI(3)32-bit1.43.3C6416-600 1.67128KbL1DDataCache;128KbL1PProgramCache;8MbL2Cache64-ch(1)16-bit,(1)64-bit(1)32/16-bitHPI,(1)32-bitPCI(3)32-bit1.43.3TMS320 C64X系列性能一览表DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第16页!1 1C28XC28X系列是系列是32bit32bit定点定点DSPDSP;2 2时时钟钟可可达达150MHz150MHz,运运算算能能力力也也可可高高达达400MIPS400MIPS;3 3片片上上RAMRAM最最大大可可达达18K18K字字,FLASHFLASH最最大大可可达达128K128K字;字;C28XC28X的特点:的特点:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第17页!2006 TI 2006 TI 中国中国DSPDSP设计大赛获奖作品设计大赛获奖作品基于基于TMS320F2812的内燃机调速控制系统的内燃机调速控制系统 DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第18页!曲阜圣阳电源智能无功补偿柜现场运行曲阜圣阳电源智能无功补偿柜现场运行电力系统有源滤波器课题组在十几个工矿企业进行过类似整改项目,攀钢,首钢,云南,课题组在十几个工矿企业进行过类似整改项目,攀钢,首钢,云南,骆驼蓄电池,骆驼蓄电池,舰,以满足功率因数的要求。舰,以满足功率因数的要求。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第19页!C55XC55X系系列列是是和和C64XC64X系系列列在在20002000年年初初同同时时推推出出的的最最新新DSPDSP产产品品。C55C55也也是是16bit16bit的的定定点点DSPDSP,在在软软件件上上也也和和C54C54兼兼容容。C55C55的的最最大大特特点点是是在在提提高高DSPDSP能能力力的的同同时时进进一一步步降降低低功功耗耗。C55C55的的功功耗耗可可低低至至0.05mW/MIPS,0.05mW/MIPS,该该系系列列个个产产品品C5510C5510的的时时钟钟为为160MHz160MHz,运运算算能能力力为为320MIPS320MIPS,功功耗耗约约为为80mW,80mW,比比当当时时具具有有同同样样运运算算能能力力的的DSPDSP的的功功耗耗降降低低了了一一半半。尽尽管管其其内内核核的的供供电电也也和和C5402C5402那那样样为为1.8V1.8V,I/OI/O口口为为3.3V3.3V,但但C55C55在在设设计计上上采采取取了了一一系系列列措措施施。其其中中最最主主要要的的是是其其先先进进的的自自动动电电源源管管理理技技术术。该该芯芯片片的的CPUCPU对对所所有有的的外外围围设设备备、存存储储器器阵阵列列、CPUCPU的的各各个个单单元元进进行行连连续续的的监监视视,暂暂时时不不工工作作的的部部分分则则停停止止对其供电。对其供电。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第20页!C6XC6X的特点:的特点:C62XC62X和和C67XC67X于于19971997年年推推出出,C64C64和和C55C55系系列列于于20002000年年推推出出。C6000C6000系系列列使使用用了了一一种种全全新新的的结结构构VelociTIVelociTI结结构构。VelociTIVelociTI结结构构是是一一种种高高效效的的、先先进进的的VLIWVLIW(very-long-very-long-instruction-wordinstruction-word)结结构构,能能够够方方便便的的应应用用于多通道、多功能的系统中。于多通道、多功能的系统中。1.1.C62XC62X是是32bit32bit定定点点DSPDSP,支支持持8/16/328/16/32位位数数据据运运算算;C67XC67X是是32bit32bit浮浮点点DSPDSP,但但它它具具有有单单精精度度(3232位位)和和双双精精度度(6464位位)IEEEIEEE浮浮点点操操作的硬件支持;作的硬件支持;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第21页!3.由由于于C62XC62X每每个个周周期期可可执执行行8 8条条3232位位的的并并行行指指令令,因因此此,在在200MHz200MHz时时钟钟频频率率时时,其其运运算算能能力力可可达达1600MIPS1600MIPS。在在这这种种速速度度下下,完完成成10241024点点的的FFTFFT,只只需需要要6060多多微微秒秒;对对C67XC67X,在在166MHz166MHz时时钟钟频频率率时时,对对单单精精度度(32bit32bit)运运算算,其其运运算算能能力力为为1000MFLOS(1000MFLOS(每每秒秒百百万万次次浮浮点点运运算算),对对双双精精度度运运算算(64bit64bit);运运算算速速度度为为250M FLOPS250M FLOPS;内部主要结构:内部主要结构:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第22页!TMS320C64XTMS320C64X是是TITI公公司司最最高高性性能能的的DSPDSP,目目前前已已推推出出及及正正在在计计划划推推出出的的有有C6414C6414、C6415C6415和和C6416C6416三三个个系系列列,每每个个系系列列的的时时钟钟频频率率又又有有400M400M、500 500 和和600MHz600MHz三三种种,运运算算能能力力分分别别可可达达 3200/4000/4800 3200/4000/4800 MIPS,MIPS,比比C62XC62X系系列列又又提提高高了了近近十十倍倍,但但是是功功耗耗仅仅是是C62XC62X的的1/31/3,但但是是在在软软件件上上和和C62XC62X系系列列完完全全兼兼容容。C6000C6000系系列列DSPDSP可可广广泛泛应应用用于于超超高高速速、大大容容量量实实时时信信号号处处理理的的场场合合,如如现现代代通通信信系系统统中中的的中中心心交交换换机机、高高速速调调制制解解调调器器、无无线线基基站站、多多功功能能无无线线个个人人数数字字助助理理(PDAPDA),高高速速图图象象处处理理、压压缩缩及及三三维维图图象象处处理理,高速智能网络等高速智能网络等。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第23页!随随着着DSPDSP芯芯片片性性能能的的提提升升,运运行行在在每每一一颗颗DSPDSP芯芯片片上上的的软软件件也也变变得得越越来来越越复复杂杂。现现在在,软软件件系系统统的的开开发发与与调调试试工工作作会会占占据据整整个个系系统统开开发发大大约约80%80%的的工工作作量量,远远远远超超过过了了硬硬件件系系统统设设计计与与开开发发所所耗耗费费的的时时间间。在在这这种种情情况况下下,软软件件开开发发工工具具的的重重要要性性就就凸凸现现出出来来。选选择择一一个个优优秀秀的的软软件件开开发发工工具具将将大大大大加加快快整整个开发的进度。个开发的进度。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第24页!CCS CCS 工作界面工作界面DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第25页!1.1.掌握所用掌握所用DSPDSP的原理,了解其片上资源;的原理,了解其片上资源;2 2学学会会使使用用该该DSPDSP:程程序序 ”Load”Load”,程程序序运运行行(地地址分配,设置中断等),使用址分配,设置中断等),使用CCS,CCS,结果的结果的“显显示示”,。,。3.3.学会扩展外部设备,如学会扩展外部设备,如RAMRAM、ROMROM等;等;4.4.对对所所用用DSPDSP及及配配置置的的外外部部器器件件进进行行评评估估,看看其其能能否否实时实现预计的任务;实时实现预计的任务;5.5.设设计计目目标标系系统统的的PCBPCB板板,对对该该目目标标系系统统进进行行全全面面的的调调试试。需需要要功功能能强强大大的的调调试试工工具具,将将目目标标板板和和PCPC机机连连接接起起来来,以以实实现现系系统统的的全全面面调调试试和和最最后后将将程程序序代码写入代码写入DSPDSP的的EPROMEPROM中。中。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第26页!电信应用要求操作各种各样的数据、语音、电信应用要求操作各种各样的数据、语音、电话和连接功能的处理能力。基于电话和连接功能的处理能力。基于 DSP DSP 的远程的远程数据收集、因特网连接、电话协处理以及语音数据收集、因特网连接、电话协处理以及语音频带处理、客户端电话应用等。频带处理、客户端电话应用等。9.4 9.4 DSPDSP典型应用典型应用电信电信DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第27页!应用市场数字音频高性能高性能TMS320C55x DSP数字音频高性能TMS320C67x DSP数字音频个人音频TMS320C54x DSP数字音频个人音频TMS320C55x DSP数字音频个人音频OMAP 处理器数字音频便携式音频TMS320C54x DSP数字音频便携式音频TMS320C55x DSP数字音频便携式音频OMAP 处理器终端市场DSP 平台数字音频数字音频DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第28页!医疗仪器医疗仪器耳背式耳背式耳道式耳道式耳内式耳内式完全耳内式完全耳内式心电 HolterDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第29页!虹膜识别系统示意图虹膜识别系统示意图DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第30页!有关有关DSP的详细内容,请访问的详细内容,请访问:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第31页!控制密集型处理机制控制密集型处理机制单片机(单片机(MCU):MCU):INTEL MCS/48/51/96INTEL MCS/48/51/96(9898)MOTOROLA HCS05/011 MOTOROLA HCS05/0114bit4bit、8bit 8bit单片机多应用于玩具、家单片机多应用于玩具、家电及工业控制;电及工业控制;16bit 16bit单片机除控制单片机除控制功能外,还有较强的信息处理的能力。功能外,还有较强的信息处理的能力。但实时处理较困难。但实时处理较困难。例如:电脑洗衣机,倒车雷达(富士通)例如:电脑洗衣机,倒车雷达(富士通)DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第32页!硬件电路设计硬件电路设计DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第33页!测量板实物DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第34页!DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第35页!9.2 DSP9.2 DSP简介简介1.1.哈佛结构,且是多总线结构;哈佛结构,且是多总线结构;Ven NeumannHarvardDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第36页!3.3.独立的独立的乘法器乘法器和和加法器加法器,保证在一个时钟保证在一个时钟周期内可同时完成相乘和累加两个运算;周期内可同时完成相乘和累加两个运算;数字信号处理中最常用的运算:数字信号处理中最常用的运算:乘法乘法累加累加一条一条指令指令完成完成DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第37页!7.7.高的时钟速度,极快的运算能力;高的时钟速度,极快的运算能力;MIPSMIPS:百万条指令百万条指令/秒秒6.6.为方便数据的读、写及与片外设备的通信,为方便数据的读、写及与片外设备的通信,DSPDSP上一般都集成有上一般都集成有DMADMA、串行通信口、定时、串行通信口、定时器及中断处理器等,具有和不同速度存储器器及中断处理器等,具有和不同速度存储器相连接的硬件和软件的等待功能;相连接的硬件和软件的等待功能;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第38页!8.8.部分部分DSPDSP芯片上有片上的芯片上有片上的A/DA/D及脉宽调制通及脉宽调制通道(道(PWMPWM),这一类),这一类DSPDSP除了有强的运算能力除了有强的运算能力外,还有着很好的控制能力外,还有着很好的控制能力 ;总总之之,先先进进周周密密的的硬硬件件设设计计、方方便便完完整整的的指指令令系系统统、配配套套的的开开发发工工具具以以及及高高速速、实实时时信信号号处处理理市市场场的的巨巨大大需需要要,从从而而使使DSPDSP微微处处理理器器在在飞飞速速发发展展的的计计算算机机领领域域中中异异军军突突起起。目目前前,数数字字信信号号处处理理器器的的硬硬件件、软软件件及及第第三三方方(Third Third Party)Party)的的相相关关产产品品,已已形形成成一一个个巨巨大的产业。大的产业。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第39页!实验项目:实验项目:DSPDSP技术与技术与应用、应用、EDAEDA课程设计、课程设计、微机综合设计、毕业微机综合设计、毕业设计、学科竞赛培训设计、学科竞赛培训等等。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第40页!名称名称时钟时钟 (MHz)(MHz)RAM RAM(字字)FlashFlash(字字)PWMPWM通道数通道数 12-bit12-bitA/DA/D通道数通道数 定时器定时器 串行口串行口 核电压核电压(伏伏)IOIO电压电压(伏伏)F2810F281015015018K18K64K64K161616163 3CAN,CAN,McBSP,McBSP,SPI,SPI,2 SCIs2 SCIs1.81.83.33.3F2812F281215015018K18K128K128K161616163 3CAN,CAN,McBSP,McBSP,SPI,SPI,2 SCIs2 SCIs1.81.83.33.3TMS320 C28XTMS320 C28X系列性能一览表系列性能一览表 McBSP:多通道缓冲串行接口,:多通道缓冲串行接口,SPI:串行外设接口,:串行外设接口,SCI:串行通信接口:串行通信接口DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第41页!名称名称时钟(MHz)MIPSRAM(字字)ROM(字字)DMA(Chan)定定时器器串行口串行口HPI核核电压(伏伏)I/O电压(伏伏)VC5502-200 20040032K16K6-ChInt/Ext33McBSPs,I2C,UARTUHPI(16/8)1.53.3VC5509-200 200400128K32K6-ChInt/Ext23McBSPs,I2C,MS,MMC/SDEHPI(16)1.52.5-3.6VC5510-160 160320160K16K6-ChInt/Ext23McBSPsEHPI(16)1.63.3VC5510-200 200400160K16K6-ChInt/Ext23McBSPsEHPI(16)1.63.3TMS320C55X系列部分产品性能一览表DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第42页!名称名称周期周期(ns)数据数据/程序程序贮量量(bits)DMA外部外部存存储接口接口HostPort/Exp.Bus/PCI核核电压(伏伏)C6701-167 6512K/512K4(1)32-bit(1)16-bitHPI1.9C6711B-150 6.732KbitsL1DDataCache;32KbitsL1PProgramCache;512KbitsL2Cache16(EDMA)(1)32-bit(1)16-bitHPI1.8C6712-100 1032KbitsL1DDataCache;32KbitsL1PProgramCache;512KbitsL2Cache16(EDMA)(1)16-bitN/A1.8TMS320C67X系列性能一览表DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第43页!C28XC28X系列系列 DSP DSPDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第44页!4.4.片片上上集集成成的的A/DA/D转转换换器器是是12bit,12bit,为为1616通通道道,脉宽调制器也均为脉宽调制器也均为1616通道;通道;5.5.片片上上有有加加法法器器、乘乘法法器器、各各种种寄寄存存器器,除除了了通通用用的的定定时时器器外外,还还有有监监视视定定时时器器,并并具具有有JTAGJTAG仿真接口;仿真接口;C28XC28X被被广广泛泛应应用用于于电电机机的的调调速速控控制制、不不间间断断电电源源(UPSUPS)、电电源源逆逆变变、机机器器人人控控制制等等。电电机机的的变变频频调调速速已已广广泛泛应应用用于于各各类类家家用用电电器器及及其其它它工工业业产产品品,因因此此,C2000C2000系系列列的的DSPDSP被被定定位位于于量量大面广的工业产品。大面广的工业产品。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第45页!10KW10KW井地电位监测系统井地电位监测系统 10KW发射机发射机接接收收机机上上位位机机DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第46页!C54C54的特点:的特点:C54XC54X采采用用多多总总线线结结构构。内内部部共共有有8 8组组总总线线,1 1组组为为程程序序总线,总线,3 3组数据总线,组数据总线,4 4组为地址总线。组为地址总线。PBPB:程序总线,连接程序存储器;:程序总线,连接程序存储器;PABPAB:程序地址总线;:程序地址总线;CBCB、DBDB、EBEB:三三组组数数据据总总线线,连连接接到到,CPUCPU、数数据据存存储储器器等等。CBCB和和DBDB传传送送从从数数据据存存储储器器读读出出的的数数,EBEB传送写入到数据存储器的数;传送写入到数据存储器的数;PCB PCB、PDBPDB、PEB:PEB:三组数据总线对应的地址总线。三组数据总线对应的地址总线。C54XC54X利利用用两两个个辅辅助助寄寄存存器器单单元元(ARAU0,ARAU1ARAU0,ARAU1)在在单单个周期内产生两个数据存储器的地址。个周期内产生两个数据存储器的地址。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第47页!TITI公公司司将将其其C5000C5000系系列列DSPDSP定定位位于于通通信信领领域域的的应应用用,特特别别是是便便携携式式通通信信工工具具的的应应用用。C5402C5402,特特别别是是C55XC55X的的推推出出,对对于于手手机机、寻寻呼呼机机、数数字字相相机机、个个人人数数字字助助理理(PDAPDA)是是非非常常合合适适的的。随随着着生生物物医医学学工工程程学学科科的的发发展展,DSPDSP也也正正在在大大步步跨跨入入医医疗疗仪仪器器行行业业。高高性性能能、便便携携式式医医疗疗仪仪器器将将是是C5000C5000系列的用武之地。系列的用武之地。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第48页!2.C6000C6000的的核核心心具具有有2 2组组、共共8 8个个功功能能单单元元。由由于于C6000C6000系系列列DSPDSP的的指指令令集集都都是是基基于于寄寄存存器器操操作作的的,因因此此核核心心中中提提供供了了2 2个个独独立立的的寄寄存存器器文文件件(Register Register FileFile)A A和和B B,每每个个寄寄存存器器文文件件都都包包含含有有1616个个3232位位的的寄寄存存器器,每每个个寄寄存存器器文文件件都都有有一一条条独独立立的的数数据据总总线线与与数数据据存存储储器器相相连连接接,因因此此都都能能独独立立地地从从寄寄存存器器文文件件读读取取/存存储储数数据据。正正是是这这种种结结构构使使得得该该系系列列的的DSPDSP可可以以实实现现8 8个个功功能能单单元元的的并并行行工工作作,从从而而能能在在单单指指令令周周期期内内同同时执行时执行8 8条指令。条指令。DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第49页!1 1两个两个1616位乘法器,六个位乘法器,六个32/40bit32/40bit的的ALUALU,32 32个个3232位的寄存器;位的寄存器;2.322.32位位,4G,4G的寻址空间。支持的寻址空间。支持8 8、1616和和3232位数据;位数据;3.3.1Mbits1Mbits的的片片上上内内存存;对对C6203C6203,数数据据程程序序RAMRAM达达4Mbit,4Mbit,4.54.5路直接数据存储(路直接数据存储(DMA)DMA)5.5.C67XC67X支支持持16161616、32323232位位的的乘乘法法操操作作,分分别别得得到到3232位或位或6464位结果。位结果。6.6.采采用用0.18um0.18um工工艺艺,采采用用352352脚脚的的BGABGA(BallGrid BallGrid ArrayArray)封装;)封装;DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第50页!开发步骤:开发步骤:1.1.算法研究与仿真(算法研究与仿真(MATLAB,C,MATLAB,C,汇编);汇编);2.2.DSPDSP选型及外围芯片;选型及外围芯片;3.3.系统硬件设计、仿真;系统硬件设计、仿真;4.4.系统软件开发;系统软件开发;5.5.系统软件加载、调试。系统软件加载、调试。9.3 DSP9.3 DSP的开发的开发DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第51页!集成开发环境集成开发环境CCSCCS:高高度度集集成成的的软软件件开开发发和和调调试试环环境境,它它将将DSPDSP源源代代码码的的编编辑辑、目目标标代代码码的的生生成成、调调试试和和分分析析都都打打包包在在一一个个环环境境中中提提供供给给用用户户,基基本本涵涵盖盖了了DSPDSP软件开发的每一个环节。包括:软件开发的每一个环节。包括:1 1代码生成工具(代码生成工具(C C、汇编的编译、连接)、汇编的编译、连接)2 2指令集仿真器(指令集仿真器(SimulatorSimulator)3 3实时的基础软件(实时的基础软件(DSP/BIOSDSP/BIOS););4 4主机和目标机之间的实时数据交换;主机和目标机之间的实时数据交换;5 5实时分析和数据可视化实时分析和数据可视化DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第52页!所所谓谓“系系统统集集成成”是是指指设设计计者者根根据据实实际际任任务务的的需需要要,设设计计出出一一个个以以DSPDSP为为核核心心的的目目标标系系统统(或或目目标标板板),在在该该系系统统上上集集成成了了必必需需的的元元器器件件,如如时时钟钟、扩扩展展RAMRAM及及ROMROM、通通信信口口、A/DA/D及及D/AD/A,如如果果该该系系统统要要完完成成的的功功能能比比较较复复杂杂,那那么么还还会会集集成成更更多多的的元元器器件件,如如多多DSPDSP、控控制制逻逻辑辑器器件件等等。可可以以设设想想,要要成成功功地地设设计计出出这这么么一一个个系系统,作为设计者应该:统,作为设计者应该:DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第53页!DSP Starter KitsDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第54页!应用市场 终端市场 DSP平台电信 基础设备 TMS320C54x DSPTMS320C54x DSP电信 基础设备 TMS320C64x DSPTMS320C64x DSP电信 客户端无线 TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP电信 客户端无线 OMAP OMAP 处理器处理器DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第55页!数字视频数字视频DVD PlayerDVD 数码相机 数字摄像机 便携式媒体播放器(PMP)数字机顶盒 流媒体 监视 IP 视频节点 基于 IP 的视频会议终端 应用市场应用市场终端市场DSP 平台视频和影像视频和影像基础设备TMS320C64x DSP视频和影像视频和影像基础设备TMS320DM64x DSP视频和影像视频和影像客户端TMS320C55x DSP视频和影像客户端TMS320DM64x DSP视频和影像便携式TMS320C55x DSP视频和影像便携式OMAP ProcessorsDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第56页!DSP的应用生物特征识别技术生物特征识别技术基于生物特征的身份鉴别技术是利用人本身基于生物特征的身份鉴别技术是利用人本身所拥有的生物特征来判别人的身份。所拥有的生物特征来判别人的身份。常用的生物特征包括指纹、掌纹、虹膜、常用的生物特征包括指纹、掌纹、虹膜、脸像、声音等。脸像、声音等。这这些些生生物物特特征征具具有有“人人各各有有异异、终终生生不不变、随身携带变、随身携带”三个特点三个特点DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第57页!B:BILLIONDSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第58页!答疑:答疑:5月月6日周二下午日周二下午2:005:00考试:开卷考试:开卷 5月月6日周三上午日周三上午7:459:45 3 教教504DSP的实现II硬件实现共59页,您现在浏览的是第59页!