DSP原理与应用PPT课件.ppt

DSP原理与应用TheTechnology死区逻辑;双通道10位A/D转换器;4个16位通用定时器;看门狗定时器模块;16条PWM通道;41个GPIO引脚;5个外部中断；2个事件管理器；,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C24xDSP系列(定点)(3)特性：32KB分扇区闪存；。控制器域网络(CAN)接口模块；串行通信接口(SCI)；串行外设接口(SPI)；6个采集单元(4个带QEP)；引导ROM(LF240A器件)；针对片上闪存/ROM的代码安全性(L240A器件)。,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C28xDSP系列(定点)(1)规格：32位定点C28xTMDSP内核；150MIPS的速率运行；1.9V内核与3.3V外设。(2)应用：照明，光纤网络(ONET)，电源，工业自动化，消费类产品。,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C28xDSP系列(定点)(3)特性：针对任何中断的超高速2040ns服务时间；强大的20Mb/s数据记录调试功能；32/64位饱和度，单循环读修改写指令，64/32与32/32模数除法；高性能ADC；增强的工具套件，具备C与C+支持；独特的实时调试功能；3232单循环定点MAC，双通道1616单循环定点MAC；,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C28xDSP系列(定点)(3)特性：具备16位指令支持，以提高代码效率；兼容TMS320C24xDSP与TMS320C2xLP源代码。128K分扇区闪存；12位A/D、12.5MSPS吞吐量、80ns最低转换时间；2个事件管理器，2个串行通信接口模块；SPI，McBSP模块；增强的CAN模块；引导ROM；针对片上闪存的代码安全性。,第1.2节DSP的分类和特点,TMS320C5000DSP平台该平台可提供20多种器件，包括OMAP5910处理器，其在单个芯片上集成了TMS320C55xTMDSP内核与TI增强的ARM。C5000DSP平台是功耗敏感的系统设计人员的最佳选择，可以提供0.33mA/MHz的低功耗以及高达600MIPS的性能。C54XC55XOMAP4Platform,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C54xDSP系列(定点)(1)规格:16位定点DSP；100MIPS情况下，功耗低于60mW；提供30532MIPS性能的单核与多核产品；提供1.2V、1.8V、2.5V、3.3V与5V版本；3种断电模式；全面的RAM与ROM配置；自动缓冲串行端口；多信道缓冲串行端口；主机端口接口；超薄封装(100、128、144与176引脚LQFP；144、176与169引脚MicroStarBGAsTM)；每核6通道DMA控制器。,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C54xDSP系列(定点)(2)应用：数字蜂窝通信、个人通信系统(PCS)、寻呼机、个人数字助理、数字无绳通信、无线数据通信、网络、计算机电话、分组语音、便携的互联网音频、调制解调器。(3)特性：集成Viterbi加速器；40位加法器与2个40位累加器，以支持并行指令；40位ALU，带两个16位配置功能，用于双单循环运行；1717乘法器，可实现16位带符号乘法运算；4条内部总线与双地址生成器，可实现多程序和数据提取；单循环归一化与指数编码；8个辅助寄存器和1个软件堆栈，可实现高级定点DSPC编译程序；用于电池驱动应用的断电模式。,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C55xDSP系列(定点)(1)规格：内核可以为高达600MIPS。在整个C5000DSP平台上可实现软件兼容。功耗0.15mW/MHz。(2)应用：功能丰富的便携产品，2G、2.5G、3G手机与基站，数字音频播放器，数码相机，电子图书，语音识别，GPS接收器，指纹/模式识别，无线调制解调器，耳机，生物辨识。,第1.2节DSP的分类和特点,TITMS320C55xDSP系列(定点)(3)特性：高级自动电源管理；可配置的空闲域，以延长电池寿命；缩短调制过程，从而加快产品上市进程。C5501/C5502DSP：C5509DSP：144/200MHz时钟频率；256KBRAM，64KBROM；3个McBSP；I2C；看门狗定时器；通用定时器。新型的C5509DSP外设。USB2.0全速(12Mb/s)、10位ADC、实时时钟(RTC)、到MMC与SD的无缝媒体接口,第1.2节DSP的分类和特点,TIOMAP5910DSPOMAP即开放多媒体应用平台(OpenMultimediaApplicationPlatform)。双内核OMAP5910处理器是在单个芯片上集成了TMS320C55xTMDSP内核及TI增强型ARM925。它能够实现极高性能与低功耗的完美组合。这种独特的架构可以同时为DSP和ARM开发人员提供极具吸引力的解决方案，在融合了ARM的指令与控制功能的情况下，能够提供DSP的低功耗与实时信号处理功能。应用范围非常广泛，从互联网应用到军事与政府移动系统，无所不含。,第1.2节DSP的分类和特点,(1)应用：因特网设备、增强型游戏、Webpad、销售点设备、医疗器件、业界专用PDA、远程信息、数字媒体处理、安全性、软件无线电。(2)特性：150MHz的TI增强ARM925微处理器：16KB指令高速缓冲存储器以及8KB数据缓冲器；数据与指令MMU；32位与16位指令集。150MHzTMS320C55xTMDSP内核：24KB指令高速缓冲存储器；160KBSRAM；用于视频算法的硬件加速器。,第1.2节DSP的分类和特点,(3)外设与片上资源：192KB共享SRAM；用于SDRAM与闪存的2个16位内存接口；9通道系统DMA控制器；LCD控制器；USB1.1主机与客户机；MMC/SD卡接口；7个串行端口，外加3个UART；9个定时器；键盘接口；小型、289引脚、12mm12mm(GZG)或9mm19mm(GDY)MicroStarBGAs封装选项,第1.2节DSP的分类和特点,(4)OMAP4平台处理器：,第1.2节DSP的分类和特点,(4)OMAP4平台处理器：转为智能手机、平板电脑和其他移动多媒体设备设计硬件1080p多标准高清视频编解码视频捕捉和拍照硬件双核ARMCortex-A93D图形加速卡移动应用平台WinCE,Linux,TIDSP/BIOS,Android,第1.2节DSP的分类和特点,TMS320C6000DSP平台该平台融合了高性能硬件与丰富的开发资源，带来了低成本与低功耗，并能够提供高达720MHz的时钟频率。该平台具有众多代码完全兼容的器件。其性能在定点可以达到12005760MIPS，在浮点可以达到6001350MFLOPS。C64XC62X/C67X,第1.2节DSP的分类和特点,TMS320C64XDSP平台(1)规格:TMS320C64xDSP的高性能核心可提供高达1GHz的可扩展性能;业界中速度最快的DSP，性能高达720MHz(5760MIPS);C64xTMDSP与TI的C62xTMDSP在软件方面具有兼容性。(2)应用：DSL与调制解调器组、基站收发器、无线LAN、企业PBX、多媒体网关、宽带视频代码转换器、视频流服务器与客户机、高速扫描影像处理(RIP)引擎、网络相机。,第1.2节DSP的分类和特点,TMS320C64XDSP平台(3)特性:时钟频率可达300720MHz,指令执行速度可达24005760MIPS，具有各种外设TMS320C6411DSP：256KB字节L2内存。TMS320C6412DSP：灵活的32位PCI、32位HPI或10/100Mb以太网MAC；256KB字节L2内存。TMS320C6414DSP：三个多信道缓冲串行端口(McBSP);32位主机端口接口(HPI)。TMS320C6415DSP：灵活的32位/33MHzPCI或32位HPI;用于ATM(UTOPIA)或McBWSP的PHY接口。,第1.2节DSP的分类和特点,TMS320C2833532位C28X+32位单精度浮点运算(FPU)150MHz，1.9V内核，3.3VIO32位CPU,32位FPU,16*1632*32乘法器6路DMA通道32位外部接口RAM,FLASH,可外扩BootROM88路复用IO128位加密锁18路PWM输出，6个事件捕捉器3个独立32位定时器2路CAN,3路SCI,2路SPI,1路I2C16路12位80nsAD转换器支持C/C+编程,低功耗模式,第1.3节选择DSP芯片的原则,设计DSP系统，首先应确定所设计DSP系统的性能指标，选择合适的DSP芯片，不同的DSP应用系统由于应用场合、应用目的不尽相同，对DSP芯片的选择也是不同的。,第1.3节选择DSP芯片的原则,1.设计DSP系统应考虑的技术指标(1)由信号的频率范围确定系统的最高采样频率(2)由采样频率、要进行的最复杂算法所需要时间来判断系统能否实时工作(3)由以上因素确定何种类型的DSP芯片的指令周期可满足需求；(4)由数据量的大小确定所使用的片内RAM及需要扩展的RAM的大小；(5)由系统所需要的精度来确定是采用定点运算还是浮点运算；(6)根据系统是计算用还是控制用来确定I/O端口的需求。,第1.3节选择DSP芯片的原则,2.选择DSP需要考虑的因素(1)DSP芯片的运算速度：指令周期(MOPS)MAC时间(MACS)FFT执行时间MIPSBDTIBenchmark(2)DSP芯片的硬件资源。(3)DSP芯片的运算精度。(4)DSP芯片的价格。(5)DSP芯片的开发工具。(6)DSP芯片的功耗。,第1.3节选择DSP芯片的原则,3.一般原则(1)主流产品，在DSP市场上占较大的份额；(2)用户众多，便于与他人交流；(3)性能/价格比好。(4)其他:除了上述因素外，选择DSP芯片还应考虑到封装的形式、质量标准、供货情况、生命周期等。,习题,1.请详细描述传统的DSP芯片的主要结构特点。2.结合所在实验室的某项目，做一篇DSP选型报告，要求有项目描述、重点问题、选型依据、性能比较等内容。(以下3和4任选一题即可）3.目前数字信号处理应用的实现方案很多，主要采用包括：(1)DSPprocessors(2)FPGA:fieldprogrammablegatearray(3)ASSP:applicationspecificstandardproduct(4)ASIC:applicationspecificintegratedcircuit请简单描述(2)(3)(4)，并分别列举出一个具体的芯片及其相应的应用实例。4.目前数字信号处理器件(DSP)的发展趋势主要包括：(1)通过体系结构的改进大幅提升芯片的处理能力，并降低相应的处理功耗。(2)提供更高的单片集成度，包括提供更多的片上存储器和外设等，以及集成协处理器，如高性能的MCUcore等。请在(1)(2)中任选一项进行简单的描述。可以列举出一个具体的芯片，描述其主要特点，与(1)或(2)相对应地描述其主要的改进之处。,参考文献,1.StevenW.Smith,“TheScientistandEngineersGuidetoDigitalSignalProcessing”,Chapter28，19992.BDTI,“TheEvolutionofDSPProcessors”3.BDTI,“EvaluatingDSPProcessorPerformance”4.BDTI,“ChoosingaDSPProcessor”5.BDTI,“TheBDTImark2000:AMeasureofDSPExecutionSpeed”6.BDTI,“PocketGuidetoDSPProcessorsandCores”7.A.L.Lilein,“DigitalSignalProcessorsvs.UniversalMicroprocessors”8.BDTI,“UnderstandingtheNewDSPP