dsp应用系统设计流程

DSP应用系统设计流程：

有以下几步：

(1)确定系统性能指标；

（2）核心算法模拟和验证；

（3）选择DSP芯片及其他系统组件；

（4）硬件设计和调试；

（5）软件设计和测试；

（6）系统测试、集成。

芯片选择：

芯片选择要注意几个因素：

（1）预算速度；

（2）算法格式和数据宽度；

（3）存储器；

(4)功耗；

（5）开发工具。

DSP芯片选择中通常有下列几条应注意的：

（1）精度：表数格式（定点或浮点），通常可以用定点器件解决的问题，尽量用定点器件，因为它经济、速度快、成本低，功耗小。但是在编程时要关注信号的动态范围，在代码中增加限制信号动态范围的定标运算。

（2）字长的选择：一般浮点DSP芯片都用32位的数据字，大多数定点DSP芯片是16位数据字。而MOTOROLA公司定点芯片用24位

数据字，以便在定点和浮点精度之间取得折中。字长大小是影响成本的重要因素，它影响芯片的大小、引脚数以及存储器的大小，设计时在满足性能指标的条件下，尽可能选用最小的数据字。

（3）存储器安排：包括存储器的大小，片内存储器的数量，总线寻址空间等。片内存储器的大小决定了芯片运行速度和成本，例如TI公司同一系列的DSP芯片，不同种类芯片存储器的配置等硬件资源各不相同。

（4）开发工具：在DSP系统设计中，开发工具是必不可少的，一个复杂的DSP系统，必须有功能强大的开发工具支持。

开发工具包括软件和硬件两部分。软件开发工具主要包括：C编译器、汇编器、链接器、程序库、软件仿真器等，在确定DSP算法后，编写的程序代码通过软件仿真器进行仿真运行，来确定必要的性能指标。硬件开发工具包括在线硬件仿真器和系统开发板。在线硬件仿真器通常是JTAG周边扫描接口板，可以对设计的硬件进行在线调试；在硬件系统完成之前，不同功能的开发板上实时运行设计的DSP软件，可以提高开发效率。甚至在有的数量小的产品中，直接将开发板当作最终产品。

（5）功耗与电源管理：在一些手提便携式的消费类电子产品中，供电电源的节省是很重要的问题，因而目前DSP生产厂商越来越重视这方面。它通常包括供电电压的选择和电源的管理功能。

供电电压一般取得比较低，实施芯片的低电压供电，通常有3.3V，2.5V，1.8V，0.9V等，在同样的时钟频率下，它们的功耗将远远低

于5V供电电压的芯片。

加强了对电源的管理后，通常用休眠、等待模式等方式节省功率消耗。例如TI公司提供了详细的、功能随指令类型和处理器配置而改变的应用说明。

（6）成本和厂家的销售后服务：特别要注意DSP芯片的生产和主推产品，以便以低的成本实施来要求产品。但低价位的芯片必然是功能较少、片内存储器少、性能上差一些的，这就带给编程一定的困难。

（7）支持多处理器：近来各类软件在无线电产品及雷达中的应用中，都需要能处理高数据率、大运算量的应用系统。单一的处理器系统已难以承担这类复杂任务，因而采用多个处理器并行工作。这种情况下，各处理器之间连接和通讯功能是必须要作为主要因素予以考虑的。近年新推出的DSP芯片系列都改善了这方面性能，注意增加专门的接口或DMA通道，来支持多处理器的DSP运行。

dsp开发工程师经验

DSP工程师的经验分享 2011年12月02日10:50 来源：本站整理作者：叶子我要评论(0) 我是已经从事DSP开发有几年了，看到许多朋友对DSP的开发非常感兴取，我结合这几年对DSP的开发写一写自己的感受，一家之言，欢迎指教。我上研究生的第一天起根据老板的安排就开始接触DSP，那时DSP开发在国内高校刚刚开始，一台DSP开发器接近一万还是ISA总线的，我从206开始240、2407A都作过产品，对5402、2812、5471在产品方案规划制定和论证时也研究过。由于方向所限对6X、8X系列没有接触。 我发现在国内无论在公司或高校许多地方为了加快开发周期往往把一个产品开发分为硬件和软件两个相对独立部分，由不同的人完成。这在具有一定技术和管理基础的公司，由总设计师统一规划协调，分任务并行完成的情况下是可行的，也是符合现代产品开发规律的。但是在高校人员的流动很大，研究生的有效科研时间很短、基础差(许多研究生起步时对电熔、电阻、三极管的分类和选型都很困难，我也是这样过来的)更不用说系统规划设计了，况且许多老板自己也不太懂，师兄有自己的任务，他们搞明白时也毕业了。在许多高校做DSP就是找一个算法加到自己的主程序里，在板子上跑一下，基本达到效果就可以了，至于可靠性是次要的，产业化无从谈起，这已经算不错的了。 其实我觉得一个系统的完成，系统的规划是最重要的，在规划时对硬件设计的知识和认识是决定性的，它可以让你知道什么是可行的，什么是不可行的，当你同时具有软件设计能力时，就可以合理的分配系统功能，完成使用VHDL进行系统行为描述-—系统功能划分——系统子结构设计这样的自顶向下的设计规划流程，成为系统设计专家、项目经理，否则只是硬件工程师、软件工程师。无论作51、196、还是DSP都是这样。 下面分别谈谈我对硬件和软件设计的感受 硬件设计是系统设计的关键，国内和国外产品的差距往往是硬件设计水平高低决定的，任何软件设计思想没有可靠的物理载体都是空中楼阁，纸上谈兵。学校的研究生很多都想避开硬件设计，对于一个全新的设计与其说不屑不如说不敢。试想一下烧几个片子的压力要比跑飞几段程序的压力大的多，尤其是功率器件，一旦烧掉，弄不好火光冲天，人的自信都没了。况且改一次板周期长，经费高，还不知行不行。其实在国外实力一般的公司也是尽量避免硬件的更新设计，产品一旦定型往往通过软件升级，这是公司的发展策略，对个人而言物以希为贵，培养一个硬件设计师往往要比软件设计师时间长花费多。在设计dsp硬件时，开始设计最小系统板，系统按功能分板设计调试，注意分板电路的稳定性可能不如整板电路，要多加入抗干扰环节，分板间的引线包括电源线地线要短，尽量在10公分以内，实在不行加入光耦隔离、采用隔离电源。切记电源线、地线的干扰远比信号干扰对系统的危害大得多，又常常被人忽视。电路板工作正常的先决条件就是电源正常!当分板电路正常后再更居情况设计整板电路。在调试时发现的问题一定要找到原因解决，即使是飞线，割线，不要寄希望于下一板改了再看，除非原理性错误。每一个功能环节多准备几套方案。DSP的选型要根据

DSP最小系统设计

湖北民族学院信息工程学院 课程设计报告书 题目: 基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计 专业：电子信息科学与技术 班级： K0308414 学号：K030841403 学生姓名：邓虎 指导教师：黄勇 2011 年 04 月 21 日

摘要 该文设计的D S P最小系统可应用于简单的工程研究和应用开发。文中所设计的DS P 最小系统由TI公司的定点DSP芯片TMS320VC5402及其相关电源和时钟电路、片外扩展存储器、标准JTRA接口构成。本文的原理图制作用的是protel软件。系统框图用Visio软件绘制。 关键词：D S P最小系统；protel软件；Visio软件 Abstract This paper designs the DSP minimum system can be applied to simple engineering research and application development. Paper designed DSP minimum system consists of fixed-point DSP chip TI's TMS320VC5402 and its associated power supply and clock circuitry, chip extended memory interface consists of standard JTRA. Schematic of this article make use of the protel software. System block diagram drawn using Visio software. Keywords: DSP minimum system; protel software; Visio software

用C语言开发DSP系统的全过程

摘要:目前很多嵌入式系统以DSP 为核心构建，但是，采用汇编语言开发DSP 系统存在开发难度大、开发周期长、维护性差等缺点，应用C 语言开发DSP 系统是广大嵌入式开发者的迫切要求。有关单片机的C 语言开发有相当多的资料可以参考，而DSP 系统的C 语言开发却很少见。本文以TI 公司的DSP 器件TMS320F24X 系列为例，讲述怎样用C 语言开发一个完整的DSP 嵌入式系统。 大家在开发嵌入式产品时首先会想到用控制器的汇编语言编写*程序，主要原因是： 一、汇编语言生成的程序对应的二进制代码少，程序执行要比高级语言生成的程序快。 二、控制器刚问世时，没有相应的高级语言可供使用。 三、存储器的价格问题和寻址空间的限制。 以上所述问题目前都基本上解决了，在这就不阐述了。实际情况是：在单片机的应用领域，开发者开始使用C语言进行开发了。大家发现用高级语言开发嵌入式产品是如此轻松，并且C语言程序编译后的二进制代码也非常短小精练。 目前使用最多的数字信号处理器（DSP）是美国TI公司的TMS320家族，而工业控制上用的最多的又是TMS320F2XX系列，TI公司为每一个DSP 芯片提供了汇编语言和C语言供开发者选用，本人一直使用C语言进行产品开发，而目前很少见到这方面的介绍，所以特撰此文以TMS320F240为例，向各位同行推荐用C语言开发DSP嵌入式系统。 1、DSP的C语言的特殊性 大家在使用51系列C语言时已经注意到，控制器的C语言和PC机上使用的C有一个显著的特点：经常要对硬件操作，程序中有大量针对控制器内部资源进行操作的语句。所以，开发者要明白怎样用C语言来操纵控制器的内部资源，既怎样用C语句操作寄存器和内部存储器等。 举个例子，在51汇编中我们写MOV A，#20H，汇编程序能够识别A是指累加器，而在51 C程序中我们写ACC=32；，编译器能够识别ACC是指累加器而不是一般的变量。即每一个寄存器都有一个专有名字供开发者使用，它们定义在一个头文件reg51.h 中，程序员只需在程序的开始部分用#include“reg51.h”语句将该文件包含进来即可。注意：这些寄存器的名字不能用做变量名。 同样，在TMS320F240的C语言中也有一个头文件C240.H定义各个寄存器的名称，这里摘录几条语句进行介绍。

DSP最小系统原理图设计

1 DSP简介 1.1 DSP 的应用领域 在近 20 多年时间里，DSP 芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。 DSP 主要应用市场为3C 领域，占整个市场需求的 90%。数字蜂窝电话是 DSP最为重要的应用领域之一。由于 DSP 具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如 GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。在Modem 器件中，DSP 更是成效卓著，不仅大幅度提高了传输速率，且具有接收动态图像能力。另外，可编程多媒体 DSP 是PC 领域的主流产品。以XDSL Modem为代表的高速通信技术与 MPEG 图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。目前的硬盘空间相当大，这主要得益于CDSP（可定制 DSP）的巨大作用。预计在今后的 PC 机中，一个 DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。DSP 也是消费类电子产品中的关键器件。由于 DSP 的广泛应用，数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。用于图像处理的 DSP，一种用于 JPEG 标准的静态图像数据处理；另一种用于动态图像数据处理。

1.2 DSP的特点 DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器，其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有实时处理要求的场合。 DSP 系统以 DSP 芯片为基础，具有以下优点。 1．高速性，DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上 2．编程方便，可编程DSP 可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。 3．稳定性好，DSP 系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。 4．可重复性好，数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。 5．集成方便，DSP 系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。6．性价比高 常用的 DSP 价格在 5 美元以下。 2 TMS320VC5402 的硬件资源 TMS320VC5402 是 TI 的第七代 DSP 产品之一，它具有优化的 CPU 结构，内部有 1 个 40 位的算术逻辑单元(包括一个 40 位的桶式移位寄存器和 2 个独立的 40 位累加器)，一个17×17 的乘法器和一个 40 位专用加法器，16K 字 RAM 空间和4K×16bit ROM 空间。共 20 根地

DSP开发系统使用说明书

前言 本使用说明书是为了让刚刚接触到TI DSP的用户尽快熟悉DSP器件的软件开发流程及相应的开发工具而编写的。本书共四章，第一章简要描述了DSP器件的性能；第二章主要介绍DSP的开发环境，包括软件开发流程、汇编语言工具及系统集成与调试工具。第三章以闻亭公司的DSP 开发系统为例，详细介绍了基于ISA、EPP、PCI协议的开发系统的使用方法。第四章介绍CC/CCS的使用技巧，通过相关实验，用户可以基本掌握集成调试环境的安装与使用。 由于时间紧迫和水平有限，本书的遗漏和错误之处难免。敬请专家和读者指正，谨致谢枕。 编者于闻亭公司 2000年9月 目录 第一章概述 第二章DSP开发环境 2．1 软件开发流程 2．2 软件开发工具简介 2．3 系统集成和调试工具 2．3．1 硬件仿真器 2．3．2 软件仿真器 2．3．3 系统调试 2．3．4 代码编辑器 第三章开发系统安装 3．1 TDS_ISA_XDS510开发系统安装 3．2 TDS_EPP_XDS510开发系统安装 3．3 TDS_PCI_ XDS510开发系统安装 3．4 CCS软件安装 第四章CC/CCS 使用指南

第一章概述 TMS320是包括定点、浮点和处理器在内的数字信号处理器（DSPs）系列，其结构尤其适用于作实时信号处理。 ’C2X，’C2XX，’C5X，’C54X，’C62X，为定点DSP；’C3X，’C4X和’C67X为浮点DSP；’C8X为多处理器DSP。该系列DSP具有以下特点： ●灵活的指令系统 ●灵活的操作性能 ●高速的性能 ●改进的哈佛结构 ●低功耗 ●很高的性能价格比 TMS320系列中的同一代芯片具有相同的CPU结构，但片内存储器和片内外设的配置是不同的。还有一些派生器件使用了存储器和外设新的组合，以适应不同的需要。通过把存储器和外设集成到一块片子上来降低系统成本和节省电路板空间。 TMS320F240是典型的16-bit定点DSP，具有每秒2千万条指令的处理速度。几乎所有的指令都可以在一个50ns 的单周期内执行完毕。这种高性能使复杂控制算法的实时执行成为可能。另外，F240片内集成了为电机控制应用提供单片解决方案所必须的外围设备，如：定时器、串行通信口、模数转换器、事件管理器、比较脉宽调制（PWM），系统保护，如：低电压检测和看门狗定时器。 TMS320C32是典型的32-bit浮点DSP，每秒可执行三千多万次浮点运算以及其他强大功能，国内应用非常广泛。 下面我们将以TMS320F240和TMS320C32为例，介绍DSP的开发环境和定点和浮点DSP的应用。 第二章 DSP开发环境

DSP芯片简单介绍

DSP芯片的简单介绍 数字信号处理器DSP（digital signal processor）作为一种可编程专用芯片，是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具，在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。但对于算法设计人员来讲，利用汇编语言或 C 语言进行DSP 功能开发，具有周期长、效率低的缺点，不利于算法验证和产品的快速开发。 由Math Works 公司和TI 公司联合开发的DSPMATLAB Link for CCS Development Tools（简称CCSLink）是MATLAB6.5 版本（Release13）中增加的一个全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS 和DSP 目标板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB变量一样来操作DSP 器件的存储器和寄存器，使开发人员在MATLAB 环境下完成对DSP 的操作，从而极大地提高DSP 应用系统的开发进程。 MATLAB 具有强大的分析、计算和可视化功能，利用MATLAB 提供的数十个专业工具箱，可以方便、灵活地实现对自动控制、信号处理、通信系统等的算法分析和仿真，是算法设计人员和工程技术人员必不可少的软件工具。 在设计DSP系统之前，首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理的要求，通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。第二步是根据系统的要求进行高级语言的模拟。一般来说，为了实现系统的最终目标，需要对输入的信号进行适当的处理，而处理方法的不同会导致不同的系统性能，要得到最佳的系统性能，就必须在这一步确定最佳的处理方法，即数字信号处理的算法（Algo rithm），因此这一步也称算法模拟阶段。例如，语音压缩编码算法就是要在确定的压

DSP及其系统实现(精)

DSP及其系统实现 数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。 DSP的开发工具 数字信号处理器（DSP）作为一种可编程专用芯片，是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具，在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。但对于算法设计人员来讲，利用汇编语言或C 语言进行DSP 功能开发，具有周期长、效率低的缺点，不利于算法验证和产品的快速开发。 由Ti公司提供专业的开发工具CCS，自带DSP/BIOS操作系统，能够直接编写适合DSP开发工程及文件，满足DSP程序设计要求。 由MathWorks 公司和TI 公司联合开发的DSPMATLAB Link for CCS Development Tools（简称CCSLink）是MATLAB6.5 版本（Release13）中增加的一个全新的工具箱，它提供了MATLAB、CCS 和DSP 目标板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB变量一样来操作DSP 器件的存储器和寄存器，使开发人员在MATLAB 环境下完成对DSP 的操作，从而极大地提高DSP 应用系统的开发进程。 MATLAB 具有强大的分析、计算和可视化功能，利用MATLAB 提供的数十个专业工具箱，可以方便、灵活地实现对自动控制、信号处理、通信系统等的算法分析和仿真，是算法设计人员和工程技术人员必不可少的软件工具。 DSP系统的设计过程 DSP系统的设计还没有非常好的正规设计方法。 在设计DSP系统之前，首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理的要求，通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。第二步是根据系统的要求进行高级语言的模拟。一般来说，为了实现系统的最终目标，需要对输入的信号进行适当的处理，而处理方法的不同会导致不同的系统性能，要得到最佳的系统性能，就必须在这一步确定最佳的处理方法，即数字信号处理的算法（Algo rithm），因此这一步也称算法模拟阶段。例如，语音压缩编码算法就是要在确定的压缩比条件下，获得最佳的合成语音。算法模拟所用的输入数据是实际信号经采集而获得的，通常以计算机文件的形式存储为数据文件。如语音压缩编码算法模拟时所用的语音信号就是实际采集而获得并存储为计算机文件形式的语音数据文件。有些算法模拟时所用的输入数据并不一定要是实际采集的信号数据，只要能够验证算法的可行性，输入假设的数据也是可以的。 在完成第二步之后，接下来就可以设计实时DSP系统，实时DSP系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。硬件设计首先要根据系统运算量的大小、对运算精度的要求、系统成本限制以及体积、功耗等要求选择合适的DSP芯片。然后设计DSP芯片的外围电路及其他电路。软件设计和编程主要根据系统要求和所选的DSP芯片编写相应的DSP汇编程

基于DSP的硬件、软件开发流程(精)

周期内完成。 ?快速的指令周期目前,C6000系列、C5000系列的最高工作主频已经达到600MHz,指令周期降到了1.67ns,随着微电子技术的不断发展,工作频率还将进一步提高,指令周期进一步缩短。 ?特殊的DSP指令DSP芯片有专门为数字信号处理而设计的指令系统。此外,DSP还具有良好的多机并行运行特性、内部RAM等不同于普通单片机的特点,正是由于这些特征,使得DSP芯片非常适合于实时的数字信号处理。 3.2.2DSP的硬件设计流程 第一步:设汁硬件实现方案,根据性能指标、成本、工期等,确定最优的硬件实现方案。 控制、通信、人机接口、总线等基本部件,他们大致的确定原则如下:根据采样频率、精度、是否要求片上自带采保、多路器、基准电源等来确定A/D型号:内存(EPROM,SDRAM,SBSRAM等的选择主要考虑工作频率、内存容量位长、接口方式、工作电压等。 第三步:进行原理图的设计,原理图的设计是关键的一步,在原理图的设计时必须清楚的了解器件的使用和系统的开发,对于~些关键的环节有必要做一定的仿真。原理图设计的成功与否,是DSP系统能否正常工作的最重要的~个因素。 第四步:PCB图的设计,PCB即印刷电路板,PCB的设计要求设计人员清楚布线工艺和系统原理图。 第五步:硬件调试。 3.2.3DSP系统软件编程的步骤 (1、用汇编语言、c语言或汇编语言和c语言的混合编程来编写程序,然后把它们分别转化成TMS320的汇编语言并送到汇编语言编译器进行编译,生成目标文件。

(2、将目标文件送入链接器进行链接,得到可执行文件。 (3、将可执行文件调入到调试器进行调试,检查运行结果是否正确,如果正确进入第四步,如果不正确则返回第一步。 (4、进行代码转换,将代码写入EEPROM,并脱离仿真环境运行程序,检查结果是否正确。 (5、软件测试,如果测试结果合格,则软件调试完毕,如果不合格,返回第一步。在完成系统的软硬件设计之后,将进行系统集成。所谓系统集成,是将软硬件结合起来,并在实际系统中运行,进行系统测试,在系统测试中往往可能会出现~些问题,如精度不够等。出现问题时,一般采用修改软件的方法, 如果软件修改无法解决,则必须调整硬件。如果系统测试结果符合指标,则设计完毕。 3.3图像处理芯片的选取 处理器设计过程中图像处理芯片的选取至关重要,要兼顾到性能和价格两方面。由图像处理器的总体结构图可以看出,DSP和FPGA是关键的部件,这里主要介绍它们的选取原则及其所选芯片的性能。 3.3.1DSP芯片的选取 DSP芯片的选型,要综合考虑各种性能指标,选择性价比最好的芯片。一般可以从速度的要求、开发环境、片内/外存储空间的大小、工作电压、封装形式等方面来考虑。TMS320C6X系列DSP是TI公司最新的一款高端并行处理的数字信号处理器,其CPU采用了VelOCiTI结构…~种高性能的超长指令字VLIW 结构,使得该芯片特别适用于多信道数字信号处理。VelociTI是一种高性能的 VLIW结构,配合TMS320C6X系列DSP特殊的内部结构和独特的指令集,在指令的获取、分配、执行和数据存储方面几乎没有什么限制,并且它的编译器充分利用了它的这种结构上的特点,能够产生当前效率最高的代码。TMS320C6X系列芯片的种类很多,这里考

基于DSP最小应用系统设计实现论文

第一章绪论 1.1 本论文的背景 随着信息技术的飞速发展，数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科，而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能，这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。在近20年里，DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。 1.1.1 数字信号处理器的发展状况 DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器，是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上，专门完成各种实时数字信息处理的芯片。与单片机相比，DSP有着更适合数字信号处理的优点。芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，具有良好的并行特性，提供特殊的DSP指令，可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。 DSP发展历程大致分为三个阶段：70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。因此，直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP芯片TI的TMS32010。DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。进入80年代后期，随着数字信号处理技术应用围的扩大，要求提高处理速度，到1988年出现了浮点DSP，同时提供了高级语言的编译器，使运算速度进一步提高，其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。以DSP作为主要元件，再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片，加速了DSP解决方案的发展，同时产品价格降低，运算速度和集成度大幅提高[2]。 进入21世纪，现在DSP向着高速，高系统集成，高性能方向发展。当前的DSP 多数基于RISC(精简指令集计算机)结构，且进入了VLSI(超大规模集成电路)阶段。如TI公司的TMS320C80代表了新一代芯片集成技术，它将4个32位的DSP，1个32位RISC主处理器，1个传输控制器，2个视频控制器和50Kb SRAM集成在一个芯片上。这样的芯片通常称之为MVP(多媒体视频处理器)。它可支持各种图像规格和各种算法，功能相当强。而第六代TMSC6000系列则是目前速度最快，性能最高的DSP芯片，该系列芯片的发展蓝图中有高至5000MIPS，3G FLOPS的处理性能。

DSP系统的设计过程

DSP系统的设计过程 总的来说，DSP系统的设计还没有非常好的正规设计方法。 DSP系统设计一般方法 第一步明确任务 必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理的要求，通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。 第二步算法仿真 一般来说，为了实现系统的最终目标，需要对输入的信号进行适当的处理，而处理方法的不同会导致不同的系统性能，要得到最佳的系统性能，就必须在这一步确定最佳的处理方法，即数字信号处理的算法（Algorithm），因此这一步也称算法模拟阶段。例如，语音压缩编码算法就是要在确定的压缩比条件下，获得最佳的合成语音。算法模拟所用的输入数据是实际信号经采集而获得的，通常以计算机文件的形式存储为数据文件。如语音压缩编码算法模拟时所用的语音信号就是实际采集而获得并存储为计算机文件形式的语音数据文件。有些算法模拟时所用的输入数据并不一定要是实际采集的信号数据，只要能够验证算法的可行性，输入假设的数据也是可以的。 第三步设计实时DSP系统 实时DSP系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。硬件设计首先要根据系统运

算量的大小、对运算精度的要求、系统成本限制以及体积、功耗等要求选择合适的DSP芯片。然后设计DSP芯片的外围电路及其他电路。软件设计和编程主要根据系统要求和所选的DSP芯片编写相应的DSP汇编程序，若系统运算量不大且有高级语言编译器支持，也可用高级语言（如C语言）编程。由于现有的高级语言编译器的效率还比不上手工编写汇编语言的效率，因此在实际应用系统中常常采用高级语言和汇编语言的混合编程方法，即在算法运算量大的地方，用手工编写的方法编写汇编语言，而运算量不大的地方则采用高级语言。采用这种方法，既可缩短软件开发的周期，提高程序的可读性和可移植性，又能满足系统实时运算的要求。 DSP硬件和软件设计完成后，就需要进行硬件和软件的调试。软件的调试一般借助于DSP开发工具，如软件模拟器、DSP开发系统或仿真器等。调试DSP算法时一般采用比较实时结果与模拟结果的方法，如果实时程序和模拟程序的输入相同，则两者的输出应该一致。应用系统的其他软件可以根据实际情况进行调试。硬件调试一般采用硬件仿真器进行调试，如果没有相应的硬件仿真器，且硬件系统不是十分复杂，也可以借助于一般的工具进行调试。系统的软件和硬件分别调试完成后，就可以将软件脱离开发系统而直接在应用系统上运行。当然，DSP系统的开发，特别是软件开发是一个需要反复进行的过程，虽然通过算法模拟基本上可以知道实时系统的性能，但实际上模拟环境不可能做到与实时系统环境完全一致，而且将模拟算法移植到实时系统时必须考虑算法是否能够实时运行的问题。如果算法运算量太大不能在硬件上实时运行，则必须重新修改或简化算法。

DSP系统设计开发流程

DSP系统设计开发流程 在设计需求规范，确定设计目标时，其实要解决二个方面的问题：即信号处理方面和非信号处理的问题。 信号处理的问题包括：输入、输出结果特性的分析，DSP算法的确定，以及按要求对确定的性能指标在通用机上用高级语言编程仿真。 非信号处理问题包括：应用环境、设备的可靠性指标，设备的可维护性，功耗、体积重量、成本、性能价格比等项目。 算法研究与仿真这是DSP应用实际系统设计中重要的一步。系统性能指标能否实现，以何种算法和结构应对需求，都是在这一步考虑的。这种仿真是在通用机上用高级语言编程实现的，编程时最好能仿DSP处理器形式运行，以达到更好的真实性。 DSP芯片选择中通常有下列几条应注意的： （1）精度：表数格式（定点或浮点），通常可以用定点器件解决的问题，尽量用定点器件，因为它经济、速度快、成本低，功耗小。但是在编程时要关注信号的动态范围，在代码中增加限制信号动态范围的定标运算。 （2）字长的选择：一般浮点DSP芯片都用32位的数据字，大多数定点DSP芯片是16位数据字。而MOTOROLA公司定点芯片用24位数据字，以便在定点和浮点精度之间取得折中。字长大小是影响成本的重要因素，它影响芯片的大小、引脚数以及存储器的大小，设计时在满足性能指标的条件下，尽可能选用最小的数据字。 （3）存储器安排：包括存储器的大小，片内存储器的数量，总线寻址空间等。片内存储器的大小决定了芯片运行速度和成本，例如TI公司同一系列的DSP芯片，不同种类芯片存储器的配置等硬件资源各不相同。 （4）开发工具：在DSP系统设计中，开发工具是必不可少的，一个复杂的DSP系统，必须有功能强大的开发工具支持。 开发工具包括软件和硬件两部分。软件开发工具主要包括：C编译器、汇编器、链接器、程序库、软件仿真器等，在确定DSP算法后，编写的程序代码通过软件仿真器进行仿真运行，来确定必要的性能指标。硬件开发工具包括在线硬件仿真器和系统开发板。在线硬件仿真器通常是JTAG周边扫描接口板，可以对设计的硬件进行在线调试；在硬件系统完成之前，不同功能的开发板上实时运行设计的DSP软件，可以提高开发效率。甚至在有的数量小的产品中，直接将开发板当作最终产品。

基于DSP的流水灯系统设计

课程设计说明书题目: 基于DSP的流水灯系统设计 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2017年1月13日

安徽理工大学课程设计（论文）任务书电气与信息工程学院

安徽理工大学课程设计成绩评定表

目录 摘要 (1) 第一章TMS320VC5416芯片 (2)

1.1 TMS320VC5416芯片特点 (2) 1.中央处理单元 (2) 2.存储器 (3) 3.数据寻址 (3) 4.程序存储器寻址 (3) 5.中断 (3) 6.流水线 (3) 7.运算速度 (3) 8.低功耗方式 (4) 9.片上的外设 (4) 10.JTAG扫描逻辑电路 (4) 1.2 TMS320VC5416的指令集 (4) 1.算术指令 (4) 2.逻辑指令 (4) 3.程序控制指令 (5) 4.读取和存储指令 (5) 第二章硬件设计 (6) 2.1 整体框图 (6) 2.2 电源电路 (6) 2.3 存储电路 (7) 2.4 时钟电路 (7) 2.5 复位电路 (8) 2.6 JTAG电路 (8) 2.7 键盘电路 (9) 2.8 显示模块 (9) 第三章软件设计 (10) 1.1 设计流程 (10) 1.2 软件设计步骤 (10) 3.2.1 进入CCS (10) 3.2.2 新建一个项目 (10) 3.2.3 新建一个源文件 (11) 3.2.4 在项目中添加源文件 (11) 3.2.5 程序代码 (11) 1.初始化程序 (11) 2.主函数程序： (12) 3.向量文件 (14) 4.MEMORY程序 (18) 3.2.6对项目进行编译和链接 (19) 3.2.7装载可执行文件 (19) 3.2.8运行程序并查看结果： (19) 设计心得及体会 (20)

DSP最小系统电路设计

DSP最小系统电路设计 第1章绪论 DSP 有两种涵义，一种是Digital Signal Processing，指的是数字信号处理技术；一种是Digital Signal Processor，指的是数字信号处理器。两者是不可分割的，前者是理论上的技术，要通过后者变成实际产品，两者结合起来才成为解决某一实际问题和实现某一方案的手段。数字信号处理器是目前IT 领域中发展极为迅速的一类微处理器，其功能强大，应用范围相当广泛，能够完成实时的数字信号处理任务。DSP的性能几乎决定了电子产品的性能。在人们生活当中，DSP可谓无处不在，例如手机，电视机，数码相机，MP3等等都有DSP的存在。DSP 已经成为通信、计算机和消费类电子产品等领域的基础器件。因此，只有理论的学习是不够的，设计一个DSP最小系统，掌握这门重要技术，才能更深刻地理解和掌握DSP，为今后进行高精度、高性能的电子设计打下基础。 DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器，其处理速度比最快的CPU还快10-50 倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有实时处理要求的场合。 DSP 系统以DSP 芯片为基础，具有以下优点。 1．高速性 DSP 系统的运行速度较高，最新的DSP运行速度高达1000MIPS 以上。 2．编程方便 可编程DSP可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。 3．稳定性好 DSP 系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。 4．可重复性好 数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。 5．集成方便 DSP 系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。 6．性价比高 常用的DSP价格在5美元以下。

DSP最小系统原理图设计

绪论 DSP(数字信号处理器)是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时信号处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10～50倍。DSP具有可编程特性、运算速度快及接口灵活的特点，使得它在电子产品的研制中发挥着越来越大的作用。采用DSP器件来实现数字信号处理系统已经成为当今社会的发展趋势。 在DSP领域，美国TI(德州仪器)公司生产的TMS320家族DSP芯片以其独特的哈佛结构、硬件密集型方案以及灵活的指令系统，成为数字信号处理器产业中的领先者。其C5000系列是16位定点、速度为40M1PS～200MIPS、可编程、低功耗和高新能的DSP，在有线和无线通信、IP电话、便携式信息系统、手机、助听器等领域得到了广泛应用。 最小系统模块是使得DSP芯片能够工作的最精简模块。如何以最短的开发周期．开发出适于自己应用的高性能低成本的DSP最小系统模块，是进行DSP系统开发的第一步。最小系统模块设计包括硬件设计和软件设计。 本次设计是对TI公司生产的16位定点DSP芯片——TMS320VC5402进行最小系统模块硬件设计，它可以很方便地与外围模块组合成不同功能的应用系统。 1 DSP简介 DSP 的应用领域 在近20 多年时间里，DSP 芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。 DSP 主要应用市场为3C 领域，占整个市场需求的90%。数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域之一。由于DSP 具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。在Modem 器件中，DSP 更是成效卓著，不仅大幅度提高了传输速率，且具有接收动态图像能力。另外，可编程多媒体DSP 是PC 领域的主流产品。以XDSL Modem为代表的高速通信技术与MPEG 图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。目前的硬盘空间相当大，这主要得益于CDSP（可定制DSP）的巨大作用。预计在今后的PC 机中，一个DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。DSP 也是消费类电子产品中的关键器