dsp学习心得体会.docx
- 文档编号:345560
- 上传时间:2023-04-29
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:28.65KB
dsp学习心得体会.docx
《dsp学习心得体会.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《dsp学习心得体会.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
dsp学习心得体会
dsp学习心得体会篇一:
DSP学习总结DSP学习总结摘要:
本总结介绍了数字信号技术(DSP)的基本结构,特点,发展及应用现状。
通过分析与观察,寄予了DSP美好发展前景的希望。
关键字:
数字信号处理器,DSP,特点,应用1DSP介绍数字信号处理简称DSP,是进行数字信号处理的专用芯片,是伴随着微电子学、数字信号处理技术、计算机技术的发展而产生的新器件,是对信号和图像实现实时处理的一类高性能的CPU。
所谓“实时实现”,是指一个实际的系统能在人们听觉、视觉或按要求所允许的时间范围内对输入信号进行处理,并输出处理结果。
数字信号是利用计算机或专用的处理设备,以数值计算的方式对信号进行采集、变换、综合、估计与识别等加工处理,从而达到提取信息和方便应用的目的。
数字信号处理的实现是以数字信号处理理论和计算技术为基础的。
2结构32位的C28xDSP整合了DSP和微控制器的最佳特性,能够在一个周期内完成32*32位的乘法累加运算。
所有的C28x芯片都含一个CPU、仿真逻辑以及内存和片内外设备的接口信号(具体结构图见有关书籍)。
CPU的主要组成部分有:
程序和数据控制逻辑。
该逻辑用来从程序存储器取回的一串指令。
实时和可视性的仿真逻辑。
地址寄存器算数单元(ARAU)。
ARAU为从数据存储器取回的数据分配地址。
算术逻辑单元(ALU)O32位的ALU执行二进制的补码布尔运算。
预取对列和指令译码。
为程序和数据而设的地址发生器。
定点MPY/ALUo乘法器执行32位*32位的二进制补码乘法,并产生64位的计算结果。
中断处理。
3特点采用哈佛结构。
传统的冯•诺曼结构的数据总线和指令总线是公用的,因此在高运算时在传输通道上会出拥堵现象。
而采用哈佛结构的DSP芯片片内至少有4套总线:
程序的地址总线与数据总线,数据的地址总线与数据总线。
由于这种结构的数据总线和程序总线分离,从而在一个周期内同能时获取程序存储器内的指令字和数据存储器内的操作数,提高了执行速度。
多单元的并行处理技术。
DSP内部一般都集成了多个处理单元,比如ARAU(地址寄存器算术单元),MUL(硬件乘法器),ALU(算术逻辑单元),ACC(累加器),DMA控制器等。
它们可在同一个周期内并行地执行不同的任务。
采用了超流水线技术。
DSP芯片的哈佛结构就是为实现流水线技术而设计的。
采用流水线技术可使DSP芯片单周期完成乘法累加运算,极大地提高了运算速度。
采用硬件乘法器。
数字信号处理中最基本的一个运算是乘法累加运算,也是最重要和最耗时的运算,为了提高芯片的运算速度,必须大幅度降低乘法运算的时间。
于是在DSP芯片中设计了硬件乘法器,并且运算所需时间最短,仅为一个机器周期。
这种单周期的硬件乘法器是DSP芯片实现高速运算的有力保证。
现代高性能的DSP芯片数据字长从16位增加到32位,具有两个或更多的硬件乘法器,以便提高运算速度。
安排了JTAG接口。
DSP芯片的结构非常复杂,工作速度又非常高,外部引脚也特别多,封装面积也非常小,引脚排列异常密集,对于此种情况,传统的并行仿真方式已不适合于DSP芯片。
于是有关国际组织公布了JTAG接口标准。
在DSP芯片内部安排JTAG接口,为DSP芯片的测试和仿真提供了很大的方便。
采用了大容量片内存储器。
外部存储器一般不能适应高性能DSP核的处理速度,因此在片内设置较大容量的程序和数据存储器以减少对外部存储器的访问速度,充分发挥DSP核的高性能。
设置了特殊寻址模式。
为了满足FFT积分数字信号处理的特殊要求,DSP芯片大多包含有专门的硬件地址发生器,用以实现循环寻址和位翻转寻址,并在软件上设置了相应的指令。
程序的加载引导。
DSP芯片要执行的程序一般在EPRM、FLASH存储器中。
但是,该存储器的访问速度较慢,虽然有一些高速EPRM、FLASH存储器,但价格昂贵、容量有限,而高速大容量静态RAM的价格又在不断下降。
故采用程序的加载引导是一个性能价格较好的方法。
DSP芯片在上电复位后,执行一段引导程序,用于从端口或外部存储器中加载程序至DSP芯片的高速RAM中运行。
设置了零消耗循环控。
数字信号处理有一大特点:
很多运算时间都用于执行较小循环的少量核心代码上。
大部分DSP芯片具有零消耗循环控制的专门硬件,可以省去循环计数器的测试指令,提高了代码效率,减少了执行时间。
设置了多种外设和接口。
为了加强DSP芯片的通用性,DSP芯片上增加了许多外设。
例如:
多路DMA通道、外部主机接口、外部存储器接口、芯片间高速接口、外部中断、串行口、定时器、可编程锁相环、A/D转换器和JTAG接口等。
4发展及应用现状数字信号处理(DSP)技术已经在我们的生活中扮演一个不可或缺的角色。
DSP的核心是算法与实现,越来越多的人正在认识、熟悉和使用它。
因此,合理地评价DSP的优缺点,及时了解DSP的现状以及发展趋势,正确使用DSP芯片,才有可能真正发挥出DSP的作用。
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。
5前景与展望随着DSP芯片性能的不断改善,用它来作为实时处理已成为当今和未来发展的热点之一。
随着生产技术的改进和产量的增大,它已成为当前产量和销售量增长幅度最大的电子产品之一。
DSP广泛应用于军事、通信、语音、图像、仪器、工作站、控制及诸多的电子设备中。
例如,雷达、导航与制导、全球定位、语音和图像鉴别、高速调制解调器、多媒体以及通用的数字信号处理产品。
近年来,DSP给铁路也带来了巨大的技术革新,铁路的设备尤其是铁路信号系统巳从分立模拟系统经过集成化、计算机化发展到数字信号处理时代。
例如,地面移频自动闭塞系统中现已大量应用了16位定点DSP产品如TMS320C2
5>TMS320C2XX系列等,由之建立的系统的工作精度、稳定度都很高、铁路上SJ型数字化通用式机车信号的大量推广也得益于DSP带来的突出优点。
用DSP技术的优点有:
①可以程序控制,同一个硬件配置可以设计各种软件来执行多种多样的信号处理任务。
②稳定性好,抗干扰性能强。
③重复性好,易于批量化生产,而模拟器件很难控制。
④易于实现多种智能算法。
目前,外国的许多跨国公司已经涉足我国的DSP行业,我国的DSP应用已有了相当的基础,许多企业都在从事数字信号处理系统及相关产品的开发与应用。
从应用范围来说,数字信号处理器市场前景看好。
DSP不仅成为手机、个人数字助理等快速增长产品中的关键元件,而且它正在向数码相机和电机控制等领域挺进。
随着DSP芯片技术的不断发展,向多功能化、高性能化、低功耗化放向发展,DSP日益进入人们的生活,DSP在我国会有良好的应用前景。
参考文献[1]彭启棕.DSP技术[M].成都:
电子科技大学出版社,1997
[2]FIEDLERR.Beyndinstructinlevelparallelism-netrendinprgrammableDSPmachines.Deve1pmentfDataandCmmunicatinsTechnlgyChemnitzUniversityfTechnlgy,May201X.[3]胡广书.数字信号处理[M].北京:
清华大学出版社,201X[4]张雄伟,陈亮,徐光辉编著.DSP芯片的原理与开发应用国].北京:
电子工业出版社,20IX[5]MichaleJBass,ClaytnMChristensen.TheFutureftheMirprcessrBusinessEj]IEEESPECTRUM,201X[6]陈是知,姜蕊辉.TMS320F2812原理与开发实践EM].中国电力出版,201X
智一局一:
DSP课程总结自动化学院信号处理与DSP应用课程总结专业班级学号学生姓名指导教师学期完成日期电子信息技术及仪器0706291107062921朱海龙马莉大三下201X.0
6.03浅谈DSP及其应用摘要:
本文是在学习信号处理与DSP应用课程的基础上,结合所学知识和课后查找资料,主要整理了DSP芯片的基本结构和特点、DSP集成开发环境CCS、Cache的工作原理、DSP系统的应用等方面的内容。
关键词:
DSP基本结构工作原理应用0、引言数字信号处理①igitalSignalPrcessing,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。
二十世纪六十年代以来,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。
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。
数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来,数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
近来新兴的一些学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。
可以说,数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
[5]
1、DSP芯片的基本结构和特点[1]为了快速地实现数字信号处理运算,DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。
以TMS320系列为例,其基本结构包括:
(1)哈佛结构;
(2)流水线操作;
(3)专用的硬件乘法器;
(4)特殊的DSP指令;
(5)快速的指令周期。
这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算,并使大部分运算(例如乘法)能够在一个指令周期内完成。
由于TMS320系列DSP芯片是软件可编程器件,因此具有通用微处理器具有的方便灵活的特点。
1.1采用哈佛结构
1.
1.1冯•诺伊曼(VnNeuman)结构该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。
其结构图如图
1.
1.1所示图
1.1冯•诺伊曼(VnNeuman)结构
1.
1.2哈佛(Harvard)结构该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。
微处理器的哈佛结构如图
1.
1.2所示。
图
1.2哈佛(Harvard)结构
1.
1.3改进型的哈佛结构改进型的哈佛结构是采用双存储空间和数条总线,即一条程序总线和多条数据总线。
其特点如下:
①允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据,使这些数据可以由算术运算指令直接调用,增强芯片的灵活性;
②提供了存储指令的高速缓冲器(cache)和相应的指令,当重复执行这些指令时,只需读入一次就可连续使用,不需要再次从程序存储器中读出,从而减少了指令执行作需要的时间。
1.2流水线技术DSP处理器流水线技术是将各指令的各个步骤重叠起来执行,而不是一条指令执行完成之后,才开始执行下一条指令。
每条指令可通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数和执行等多个步骤,实现多条指令的并行执行,从而在不提高系统时钟频率的条件下减少每条指令的执行时间。
其过程如图
1.
1.3所示图
1.3四级流水线操作
1.3配有专用的硬件乘法-累加器DSP内部一般包括多个处理单元,如算术逻辑运算单元(ALU)、辅助寄存器运算单元(ARAU)、累加器(ACC)及硬件乘法器(MUL)等。
它们可以在一个指令周期内同时进行运算。
为了适应数字信号处理的需要,当前的DSP芯片都配有专用的硬件乘法-累加器,可在一个周期内完成一次乘法和一次累加操作,从而可实现数据的乘法-累加操作。
1.4具有特殊的DSP指令为了满足数字信号处理的需要,在DSP的指令系统中,设计了一些完成特殊功能的指令。
如:
TMS320C54X中的FIRS指令等,专门用于完成系数对称的FIR滤波器算法。
1.5快速的指令周期由于采用哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的指令以及集成电路的优化设计,使指令周期可在20ns以下。
如:
TMS320C54x的运算速度为100MIPS,即100百万条/秒。
1.6硬件配置强新一代的DSP芯片具有较强的接口功能,除了具有串行口、定时器、主机接口(HPI)、DMA控制器、软件可编程等待状态发生器等片内外设外,还配有中断处理器、PLL、片内存储器、测试接口等单元电路,可以方便地构成一个嵌入式自封闭控制的处理系统。
1.7支持多处理器结构为了满足多处理器系统的设计,许多DSP芯片都采用支持多处理器的结构。
如:
TMS320C40提供了6个用于处理器间高速通信的32位专用通信接口,使处理器之间可直接对通,应用灵活、使用方便。
1.8省电管理和低功耗DSP功耗一般为0.5~4,若采用低功耗技术可使功耗降到0.25,可用电池供电,适用于便携式数字终端设备。
2、 DSP集成开发环境CCS[2]CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境,在inds操作系统下,采用图形接口界面,提供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。
CCS有两种工作模式,即软件仿真器模式:
可以脱离DSP芯片,在PC机上模拟DSP的指令集和工作机制,主要用于前期算法实现和调试。
硬件在线编程模式:
可以实时运行在DSP芯片上,与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。
2.1CCS的组成CCS的开发系统主要由以下组件构成:
①TMS320C54x集成代码产生工具用来对C语言、汇编语言或混合语言编程的DSP源程序进行编译汇编,并链接成为可执行的DSP程序。
主要包括汇编器、链接器、C/C++编译器和建库工具等。
②CCS集成开发环境集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试和实时跟踪等功能于一体。
包括编辑工具、工程管理工具和调试工具等。
③DSP/BIS实时内核插件及其应用程序接口API主要为实时信号处理应用而设计。
包括DSP/BIS的配置工具、实时分析工具等。
④实时数据交换的RTDX插件和相应的程序接口API可对目标系统数据进行实时监视,实现DSP与其他应用程序的数据交换。
⑤由TI公司以外的第三方提供的应用模块插件
2.2CCS的主要功能CCS的功能十分强大,它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能,而且支持C/C++和汇编的混合编程,其主要功能如下:
①具有集成可视化代码编辑界面,用户可通过其界面直接编写C、汇编、・cmd文件等;
②含有集成代码生成工具,包括汇编器、优化C编译器、链接器等,将代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能集成到一个软件环境中;
③高性能编辑器支持汇编文件的动态语法加亮显示,使用户容易阅读代码,发现语法错误;④工程项目管理工具可对用户程序实行项目管理。
在生成目标程序和程序库的过程中,建立不同程序的跟踪信息,通过跟踪信息对不同的程序进行分类管理;⑤基本调试工具具有装入执行代码、查看寄存器、存储器、反汇编、变量窗口等功能,并支持C源代码级调试;⑥断点工具,能在调试程序的过程中,完成硬件断点、软件断点和条件断点的设置;⑦探测点工具,可用于算法的仿真,数据的实时监视等;⑧分析工具,包括模拟器和仿真器分析,可用于模拟和监视硬件的功能、评价代码执行的时钟;⑨数据的图形显示工具,可以将运算结果用图形显示,包括显示时域/频域波形、眼图、星座图、图像等,并能进行自动刷新;⑩提供GEL工具。
利用GEL扩展语言,用户可以编写自己的控制面板/菜单,设置GEL菜单选项,方便直观地修改变量,配置参数等;?
支持多DSP的调试;?
支持RTDX技术,可在不中断目标系统运行的情况下,实现DSP与其他应用程序的数据交换;?
提供DSP/BIS工具,增强对代码的实时分析能力。
2.3CCS的基本操作
2.
2.1CCS的应用界面和主菜单
篇二:
dsp实验报告心得体会TMS320F2812xDSP原理及应用技术实验心得体会
1.设置环境时分为软件设置和硬件设置,根据实验的需要设置,这次实验只是软件仿真,可以不设置硬件,但是要为日后的实验做准备,还是要学习和熟悉硬件设置的过程。
2.在设置硬件时,不是按实验书上的型号选择,而是应该按照实验设备上的型号去添加。
3.不管是硬件还是软件的设置,都应该将之前设置好的删去,重新添加。
设置好的配置中只能有一项。
4.CCS可以工作在纯软件仿真环境中,就是由软件在PC机内存中构造一个虚拟的DSP环境,可以调试、运行程序。
但是一般无法构造DSP中的外设,所以软件仿真通常用于调试纯软件算法和进行效率分析等。
5.这次实验采用软件仿真,不需要打开电源箱的电源。
6.在软件仿真工作时,无需连接板卡和仿真器等硬件。
7.执行rite_buffer一行时。
如果按F10执行程序,则程序在mian主函数中运行,如果按F11,则程序进入rite_buffe函数内部的程序运行。
8.把str变量加到观察窗口中,点击变量左边的“+”,观察窗口可以展开结构变量,就可以看到结构体变量中的每个元素了。
9.在实验时,显示图形出现问题,不能显示,后来在GraphTitle把Input的大写改为input,在对vlume进行编译执行后,就可以看到显示的正弦波图形了。
10.在修改了实验2-1的程序后,要重新编译、连接执行程序,并且必须对.UT文件进行重新加载,因为此时.UT文件已经改变了。
如果不重新加载,那么修改执行程序后,其结果将不会改变。
1
1.再观察结果时,可将data和datal的窗口同时打开,这样可以便于比较,观察结果。
1
2.通过这次实验,对TMS320F2812xDSP软件仿真及调试有了初步的了解与认识,因为做实验的时候都是按照实验指导书按部就班的,与真正的理解和掌握还是有些距离的。
但是这也为我们日后运用这些知识打下了基础,我觉得实验中遇到的问题,不要急于问老师或者同学,先自己想办法分析原因,想办法解决,这样对自身的提高更多吧。
通过做实验,把学习的知识利用起来,也对这门课程更加有兴趣了。
组员:
叶孝璐冯焕芬郑玮仪庞露露201X年4月10号篇四:
dsp学习总结一Bis的启动过程DSP/BIS的启动过程包括以下几步:
*初始化DSP:
复位中断向量指向c_int00地址,DSP/BIS程序从入口点c_int00开始运行。
对C6000,初试化堆栈指针(B15)和全局页指针(B14)分别指向堆栈底部与.bss段的开始,控制寄存器AMR、IER和CSR也被初始化;*用.cinit段中的记录来初始化.bss段;*调用BIS_init初始化DSP/BIS模块:
BIS_init执彳丁基本的模块初始化,然后调用MD_init宏分别初始化每个用到的模块;*处理.pinit表:
.pinit表包含了初始化函数的指针;*调用应用程序main函数:
在所有DSP/BIS模块初始化之后,调用main函数。
由图2可以看到,本程序在main函数中添加了必要的初始化代码。
Main函数初始化之后CPU的控制权交给DSP/BIS。
需注意,main函数中一定不能存在无限循环,否则整个DSP/BIS程序将瘫痪;*调用BIS_start启动DSP/BIS:
BIS_start函数是由配置工具产生的,包含在prgramcfg.s62文件中,它负责使能DSP/BIS模块并为每个用到的模块调用MD_startup宏使其开始工作。
在这些工作完成之后,DSP/BIS调用IDL_lp引导程序进入DSP/BIS空闲循环,此时硬件和软件中断可以抢先空闲循环的执行,主机也可以和目标系统之间开始数据传输。
二硬件中断向量表的配置
1.编写中断服务例程在.c源文件中编写ISR函数c.intXX,用于中断处理,如:
interruptvidc_intXX(vid){…;}注:
对于硬件中断而言,XX=00~15。
2.初始化中断向量表,并在内存段中的中断向量表中配置好对应的中断向量首先是把中断向量表定位到某一内存段中,我们可以在cmd文件中配置中断向量表的内存映射,如:
MEMRY(VECTRS:
rg=OOOOOOOOh,len=00000400hL2SRAM:
rg=00000400h,len=OOlOOOOOhSDRAM:
rg=80000000h,len=lOOOOOOOh}SECTINS{.vecs:
VECTRS.data:
L2SRAM.text:
L2SRAM.sitch:
L2SRAM.stack:
L2SRAM.bss:
L2SRAM.cinit:
L2SRAM・far:
L2SRAM.ci:
L2SRAM.cnst:
L2SRAM.sysmem:
SDRAM.tables:
L2SRAM).vectrs中断向量表所在的段;.text程序代码所在的段;.satext耳漏准段,放置线性汇编程序代码;.bss非初始化变量段・cinit程序初始化段,经常放置一些没有用cnst说明的带初值变量的初始化值。
・cnst使用cnst声明的变量和数组.far不可使用DP指针而必须使用全地址访问的变量所在的段,与far关键字和编译选项有关.stack系统栈使用的段・ciprintf等输入输出函数使用的缓冲区所在的段.sitch程序中sitch语句的跳转地址表.system系统堆,内存的动态开辟即使用这个段然后建立一个.asm文件,用以配置中断向量表中的中断向量,我们需要声明一些全局变量,以便其他源文件可以引用这些变量或者引用其他源文件的变量,如:
・glbal_vectrs.glbal_c_intOO.glbal_vectrl.glbal_vectr2.glbal_vectr3.glbal_vectr4.glbal_vectr5.glbal_vectr6.glbal_vectr7.glbal_c_int08;对应main函数的c_int08中断服务例程(假设处理的是EDMA中断)・glbal_vectr9.glbal_vectrlO.glbal_vectrll.glbal_vectrl2.glbal_vectrl3.glbal_vectrl4.glbal_vectrl5因为引用了rts的_c_intO0中断,即RESET中断,因此需要引入这个符号:
.ref_c_intOO为了把中断服务例程的地址,即中断向量插入到中断向量表中,可以定义一个宏:
VEC_ENTRY.macraddrSTBO,*—B15MVKLaddr,BOMVKHaddr,BOBBOLD*B15++,B0NP2NPNP.endm为了初始化中断向量表中的中断
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- dsp 学习心得 体会
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)