第一篇：基于DSP整流器設(shè)計(jì)論文

基于DSP整流器設(shè)計(jì)論文

在平時(shí)的學(xué)習(xí)、工作中，大家都經(jīng)常接觸到論文吧，借助論文可以有效提高我們的寫作水平。你知道論文怎樣寫才規(guī)范嗎？下面是小編精心整理的基于DSP整流器設(shè)計(jì)論文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也伴隨著綠色能源的產(chǎn)生，電力電子技術(shù)在我國蒸蒸日上，不斷拓展?；贒SP的整流器技術(shù)已經(jīng)成為電力電子技術(shù)研究的熱點(diǎn)話題。整流器技術(shù)憑借其自身強(qiáng)大的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無污染以及電能的雙向傳輸，它成為現(xiàn)代人最理想的用電設(shè)備。當(dāng)今，經(jīng)過技術(shù)變換處理后再供用戶使用的電能在全國供電總量的比值，直線上升，并且這也代表了我國技術(shù)水平的突飛猛進(jìn)。本論文主要介紹了DSP、整流器的工作原理，以及PWM整流器的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)研究方向和控制領(lǐng)域設(shè)計(jì)，最后表明整流器的應(yīng)用領(lǐng)域。

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關(guān)鍵詞：DSP整流器發(fā)展現(xiàn)狀研究方向控制領(lǐng)域設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代工業(yè)、交通、經(jīng)濟(jì)、政治、國防飛速發(fā)展的今天，我們生活的各個(gè)領(lǐng)域都需要大量的各種類型的交流裝置，這些具有高技術(shù)的交流裝置將一種特定頻率或幅值的電能運(yùn)用其自身的技術(shù)完美的轉(zhuǎn)化成另一種頻率、幅值的電能，從而使我們的用電設(shè)備達(dá)到我們理想的狀態(tài);同時(shí)，滿足我們用電負(fù)載的各種需求，達(dá)到我國的經(jīng)濟(jì)效益最大化。本文對(duì)三相電壓器PWM整流器的設(shè)計(jì)做出研究，為其為潛力開發(fā)做好鋪墊，并且開發(fā)無污染能源是電子電力設(shè)備的主要任務(wù)之一。整流器設(shè)備為其提供途徑，并且加快其進(jìn)程，因此我們要將基于DSP的整流器設(shè)備做出概述，證明其應(yīng)用的可能性以及現(xiàn)實(shí)性，明白其國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，了解PWM整流器控制技術(shù)的研究方向，更好的將電能在最小代價(jià)下轉(zhuǎn)化成最有效，最符合人們用電標(biāo)準(zhǔn)的電能。

1、工作原理

1.1 DSP的工作原理

DSP(digital signal processor)是一種比較特殊的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)化為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、強(qiáng)化、刪除等，它還可以再其他系統(tǒng)芯片中進(jìn)行解譯，例如把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯成模擬數(shù)據(jù)或者實(shí)際環(huán)境各種格式。DSP具有可編性，并且其實(shí)際運(yùn)行速度快的驚人，可達(dá)每秒數(shù)千萬條復(fù)雜指令的程序，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般普通的微處理器。DSP具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力以及高速度的運(yùn)行，這就是DSP成為數(shù)字化電子世界的寵兒，在電子界有重要的地位，是新生代的.佼佼者。具有無窮的潛力和發(fā)掘的價(jià)值。

1.2整流器的工作原理

整流器是將電流(AC)轉(zhuǎn)化成直流的一種轉(zhuǎn)化設(shè)備。其具有強(qiáng)大的轉(zhuǎn)化能力，可將電能轉(zhuǎn)化為人們生活或者工作所能接受的最好的狀態(tài)。隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，整流器在其中的作用越來越明顯，其不僅可以將工業(yè)的發(fā)展推到專業(yè)化，技術(shù)化水平，還可能開發(fā)綠色能源，倡導(dǎo)文明綠色的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。整流器使經(jīng)濟(jì)的能源利用達(dá)到最大化，經(jīng)濟(jì)效益得到最大化，使我國的技術(shù)水平越來越先進(jìn)，不斷突破。整流器的轉(zhuǎn)化原理充分體現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)化裝置有很大的發(fā)展空間。

2、整流器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1整流器的概況

變頻器、高頻開關(guān)電源以及各種交流器等等設(shè)備很大一部分都需要整流這一重要環(huán)節(jié)，從而獲得直流電壓，如果經(jīng)常采取不控整流電路，這將對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的“污染”，由此可見，只有對(duì)整流器做出研究，就可以有效的控制污染源的出現(xiàn)。

2.2 PWM整流器的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代，隨著全控器件的日趨成熟，推動(dòng)了三相PWM整流器的應(yīng)用和研究。外國科學(xué)家提出了三相PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電流等的控制策略，并實(shí)現(xiàn)了電流型PWM整流器單位功率的有效控制，這就是早期電壓型PWM整流器的設(shè)計(jì)思想。后來，隨著離散動(dòng)態(tài)模型和控制策略的發(fā)展PWM整流器又發(fā)展到新的高度。

隨著PWM整流器的發(fā)展，其相關(guān)領(lǐng)域也不斷拓展，同時(shí)，PWM整流器以及控制技術(shù)也得到不斷發(fā)展完善，它們相互促進(jìn)彼此發(fā)展，相輔相成。PWM整流器已經(jīng)有半控型器件橋路過渡偶倒全控件橋路;PWM整流器的開關(guān)控制由單純的硬開關(guān)控制完善到軟開關(guān)調(diào)制;更重要的是，其功率等級(jí)由千瓦級(jí)別飛躍到兆瓦級(jí)別;并且其在主電路的類型上也有所變化，電流型整流器與電壓型整流器并存，有廣闊的使用空間，為人們生活提供了便利，也為國家的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。

3、整流器控制技術(shù)的研究方向

控制技術(shù)是整流器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，所以，有關(guān)PWM整流器控制技術(shù)的研究應(yīng)該非常有針對(duì)性，要切中要害，一針見血，研究其核心有價(jià)值的議題。一是努力降低整流器對(duì)電網(wǎng)的負(fù)面影響，一定要適當(dāng)減少交流側(cè)輸入電流的畸變率，通常我們經(jīng)過方法的研究一般要求在整個(gè)負(fù)載波動(dòng)的范圍之內(nèi)，一定程度上會(huì)減少對(duì)我國電網(wǎng)的不利影響。二是運(yùn)用技術(shù)提高功率因數(shù)，從而減少整流器的非線性行為，使其對(duì)電網(wǎng)而言是純電阻的負(fù)載。三是提高整個(gè)整流器系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，從而減少動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，減少對(duì)電網(wǎng)影響。四是降低整個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)能源消耗，提高裝備效率。五是減少直流側(cè)紋波的系數(shù)，縮小整流器其體積，達(dá)到減輕重量。

4、總結(jié)

DSP雖然作為微處理器，可是卻有極大的潛能，其超大規(guī)模集成電路的工藝和高性能的數(shù)字信息處理器技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，為將來DSP使各種復(fù)雜的語音編解碼的同步實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)額基礎(chǔ)。整流器作為一種新型的媒介出現(xiàn)在大眾的生活和社會(huì)中，為我們帶來了極大的便利，使資源得到了綜合的利用，而且有效地節(jié)約的資源，倡導(dǎo)我們做綠色能源的實(shí)踐者。

第二篇：DSP論文感想

論文感想

汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)，涉及到雷達(dá)技術(shù)、毫米波技術(shù)、模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)字信號(hào)處理等一系列技術(shù)領(lǐng)域。作為智能交通系統(tǒng)的一 項(xiàng)前沿技術(shù)，能有效地降低交通事故的發(fā)生，因此成為該技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，受到國內(nèi)外研究人員的廣泛重視。對(duì)比不同雷達(dá)的工作方案與技術(shù)體制，最終因 FMCW毫米波汽車防撞雷達(dá)擁有良好的環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定的探測(cè)性能，成為了工

程應(yīng)用的主要研究方案。本論文基于橫向研究項(xiàng)目，主要是在FMCW毫米波體制下研究汽車防撞雷達(dá)中頻信號(hào)處理技術(shù)，并通過DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。在項(xiàng)目的研究和開發(fā)過程中，主要取得了以下成果：

1通過對(duì)比分析，確定了本系統(tǒng)的雷達(dá)工作體制，并在此體制下研究了目

標(biāo)測(cè)速測(cè)距的基本原理。根據(jù)高速公路環(huán)境，提出了相應(yīng)的性能要求，研究了預(yù) 警系統(tǒng)中的安全距離計(jì)算模型，并引入了一種高效率的安全距離算法； 2詳細(xì)介紹了雷達(dá)中頻信號(hào)的產(chǎn)生原理。由于中頻信號(hào)中噪聲的影響，提

出使用自適應(yīng)濾波算法來抑制噪聲，并詳細(xì)地介紹了自適應(yīng)濾波原理，重點(diǎn)研究 了其應(yīng)用技術(shù)，將自適應(yīng)濾波作為噪聲抵消器應(yīng)用在系統(tǒng)中，能有效地降低中頻 信號(hào)中瑞利噪聲的影響；

3介紹了恒虛警檢測(cè)基本理論，分析研究了其實(shí)現(xiàn)方法，并針對(duì)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，能一定程度上降低錯(cuò)誤目標(biāo)的檢測(cè)概率。對(duì)于多目標(biāo)，介紹了多目標(biāo)頻率匹配算法，使其能從頻譜中提取到不同目標(biāo)對(duì)應(yīng)的頻率信息；

4完成了汽車防撞雷達(dá)中頻信號(hào)處理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)

用特性，確定了主要器件的選型，并設(shè)計(jì)了數(shù)字信號(hào)處理器的電源電路與時(shí)鐘電

路，同時(shí)介紹了 D/A 和 A/D 器件原理，設(shè)計(jì)完成調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生與中頻信號(hào)的采樣； 5在 TMS320F28335 DSP平臺(tái)下，完成了系統(tǒng)軟硬件功能的測(cè)試，主要包括 A/D 采樣、自適應(yīng)濾波、恒虛警檢測(cè)以及頻率匹配等算法。最終實(shí)現(xiàn)了汽車防撞雷達(dá)中頻信號(hào)處理系統(tǒng)的開發(fā)。

第三篇：DSP系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)論文

近年來，計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展表現(xiàn)得尤為明顯。DSp芯片制造商和DSp板開發(fā)商利用自身的優(yōu)勢(shì)不斷開發(fā)出多DSp結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品來滿足這種需求。通常的DSp設(shè)備是與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合，來實(shí)時(shí)地完成某一特定任務(wù)。隨著信號(hào)采集速度和處理速度的要求越來越高，許多領(lǐng)域都需要進(jìn)行多處理器運(yùn)算，其中包括醫(yī)學(xué)、圖像處理、軍事、工業(yè)控制、電信等許多領(lǐng)域。多處理器系統(tǒng)可以根據(jù)所需實(shí)現(xiàn)的功能和處理器的性能來調(diào)節(jié)處理結(jié)點(diǎn)的數(shù)目，使系統(tǒng)達(dá)到最佳的性能價(jià)格比。

實(shí)際上，只有從芯片開始仔細(xì)設(shè)計(jì)，才能方便地實(shí)現(xiàn)多處理器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能。這里選用的是AD公司新出品的SHARC級(jí)處理器ADSp21160。

ADSp21160具有很大的片內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)、多重內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)、獨(dú)立的I/O子系統(tǒng)；具有構(gòu)造多處理器系統(tǒng)的所有特點(diǎn)，能夠真正支持處理器數(shù)目的可調(diào)節(jié)功能，十分適合組成高性能浮點(diǎn)的多DSp系統(tǒng)。

VxWorks是目前世界上用戶數(shù)量最大的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這使它除了具有優(yōu)越的技術(shù)性能之外，還具有豐富的應(yīng)用軟件支持、良好的技術(shù)服務(wù)和可靠的系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于它具有以上優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)中選用了VxWorks作為MVME167的操作系統(tǒng)。

一、ADSp21160的特點(diǎn)

ADSp21160 是AD公司采用超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)的一種新產(chǎn)品。21160的匯編代碼與2106x兼容，處理器具有SIMD（單指令流多數(shù)據(jù)流）功能；而2106x只具有SISD（單指令流單數(shù)據(jù)流）功能。為了充分利用這種新的功能，一些指令做了一些改變。ADSp21160包括1個(gè)100/150MHz的運(yùn)算核、雙端片內(nèi)SRAM、1個(gè)支持多處理器的集成在片內(nèi)的I/O處理器和多重內(nèi)部總線以消除I/O瓶頸。

ADSp21160的匯編源代碼與2106x兼容。SIMD計(jì)算結(jié)構(gòu)：2個(gè)32bit的計(jì)算單元，其中每一個(gè)單元包括乘法器、ALU、移位寄存器及寄存器文件。具有完備的與外圍設(shè)備接口功能。包括獨(dú)立的I/O處理器、4Mbit 的片內(nèi)雙端SRAM、可直接連接的多處理器特性及端口（串口、連接口、外總線及JTAG）。

ADSp21160包括2個(gè)運(yùn)算處理單元，具有SIMD功能。處理單元指的是pEX和pEY。pEX始終是有效的，而pEY的有效是通過設(shè)置MODE1寄存器中的pEYEN位來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)pEY模式有效時(shí)，同一條指令在2個(gè)處理器單元中都得到執(zhí)行，但每一個(gè)處理器單元中的操作數(shù)不同。

SIMD模式在存儲(chǔ)區(qū)和處理器單元之間的數(shù)據(jù)傳輸也是很有作用的。當(dāng)使用SIMD模式，通過加倍數(shù)據(jù)帶寬來保證處理器單元的操作。在SIMD模式，當(dāng)使用DAGs來傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)區(qū)每次訪問所傳輸?shù)氖莾蓚€(gè)數(shù)據(jù)值。

ADSp21160包括4Mbit的片內(nèi)SRAM，分為兩塊，每一塊2Mbit?？梢远x為不同字長的指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。每一個(gè)存儲(chǔ)塊的雙端口結(jié)構(gòu)可以使存儲(chǔ)塊獨(dú)立地被運(yùn)算核處理和I/O處理器訪問。21160的存儲(chǔ)區(qū)最大可以容納128K的32bit數(shù)據(jù)，或256K的16bit數(shù)據(jù)，或85K的48bit指令，或其他混合字長的數(shù)據(jù)，但總和最大為4Mbit。所有存儲(chǔ)區(qū)可以16、32、48、64bit字長的字訪問。外端口支持處理器與片外存儲(chǔ)器及外設(shè)的接口，片外的4G地址空間屬于21160的統(tǒng)一地址空間。

外端口支持同步、異步及同步BURST訪問。DMA控制器的操作相對(duì)處理器運(yùn)算核是獨(dú)立和不可見的，即DMA操作可與執(zhí)行指令同時(shí)進(jìn)行。DMA傳輸可以在內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)與外部存儲(chǔ)區(qū)、外圍設(shè)備或主機(jī)之間進(jìn)行。21160共有14個(gè)DMA通道，其中：連接口(linkport)占6個(gè)；串口占4個(gè)；外端口(external port)占4個(gè)。21160可以通過DMA傳輸來下載程序，外圍異步設(shè)備也可以通過DMA請(qǐng)求/應(yīng)答線來控制2個(gè)DMA通道。

21160具有許多特點(diǎn)支持多DSp系統(tǒng)。外端口與連接口支持多處理器系統(tǒng)的直接連接，外端口支持統(tǒng)一的地址空間，允許DSp之間互相訪問。片內(nèi)具有分布式總線仲裁邏輯，最多支持6片21160和主機(jī)連接。外端口的最大數(shù)據(jù)傳輸率為400MB/s，廣播寫信號(hào)可以同時(shí)發(fā)

送到各片21160。6個(gè)連接口提供了另一種方法實(shí)現(xiàn)多處理器之間的通信。連接口的最高傳輸速率為600MB/s。

整個(gè)系統(tǒng)基于VME總線。VME總線系統(tǒng)作為最早的國際通用開放式總線，自1981年起，經(jīng)歷了近20年的發(fā)展。其影響不斷擴(kuò)大，功能不斷完善，現(xiàn)已成為性能最好、應(yīng)用最廣的國際總線標(biāo)準(zhǔn)之一。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用了4片ADSp21160。片外共享內(nèi)存SRAM可以被主機(jī)和各片DSp直接訪問；EpROM用來存放初始化程序和各片DSp要運(yùn)行的程序，在系統(tǒng)上電后這些程序被下載到各片DSp中；LEDs用來顯示插件的狀態(tài)，如reset、normal等。每一片都有1個(gè)連接口連到插件的前面板，這樣前端采集來的數(shù)據(jù)就可以很方便地傳輸?shù)蕉郉Sp上，而且也使數(shù)據(jù)的傳輸模式更加靈活。

連接口(linkport)是SHARC系列DSp芯片的一個(gè)特點(diǎn)。ADSp21160共有6個(gè)8bit連接口提供額外的I/O服務(wù)。在100MHz時(shí)鐘下運(yùn)行時(shí)，每個(gè)連接口可達(dá)100MB/s。連接口尤其適合多處理器間點(diǎn)到點(diǎn)的連接。連接口可以獨(dú)立地同時(shí)操作，通過連接口的數(shù)據(jù)封裝成48/32bit字長后，可以從片內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)直接被運(yùn)算核讀取或DMA傳輸。每一個(gè)連接口有它自己的雙緩沖I/O寄存器，數(shù)據(jù)傳輸可編程，硬件由時(shí)鐘/應(yīng)答握手線控制。4片DSp使用連接口實(shí)現(xiàn)DSp間兩兩互連。

21160的主機(jī)接口可以很方便地與標(biāo)準(zhǔn)微處理器總線（16/32bit）相連，幾乎不需要額外硬件。主機(jī)通過21160的外端口對(duì)其進(jìn)行訪問，存儲(chǔ)區(qū)地址映射為統(tǒng)一的地址空間。4個(gè)DMA通道可以用于主機(jī)接口，代碼和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖_銷很小，主處理器通過Hbr、HBG和REDY信號(hào)線與21160進(jìn)行通信，主機(jī)可以對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行直接讀寫。

二、開發(fā)環(huán)境Tornado

VxWorks的開發(fā)環(huán)境是WindRiver公司提供的Tornado。Tornado采用主機(jī)-目標(biāo)機(jī)開發(fā)方式，主機(jī)系統(tǒng)可采用運(yùn)行Sun Solaris、Hp-UX以及Win95/NT的工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)，VxWorks則運(yùn)行在Intel x86、MC68K、powerpC或SpARC等處理器上。Tornado支持各種主機(jī)-目標(biāo)機(jī)連接方式，如以太網(wǎng)、串行線、在線仿真器和ROM仿真器。

Tornado的體系結(jié)構(gòu)使得許多強(qiáng)有力的開發(fā)工具可以用于各種目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)和各種主機(jī)-目標(biāo)機(jī)連接方式下，而不受制于目標(biāo)機(jī)的資源和通信機(jī)制。同時(shí)VxWorks具有良好的可剪裁性。因此它適用于各種嵌入式環(huán)境的開發(fā)，小到資源極其有限的個(gè)人手持式設(shè)備如pDA（personal Digital Assistant）；大到多處理機(jī)系統(tǒng)，如VME系統(tǒng)。

Tornado可提供一個(gè)直觀的、可視化的、用戶可擴(kuò)充的開發(fā)環(huán)境，極大縮短了開發(fā)周期。同時(shí)，由于Tornado是一個(gè)完全的開放系統(tǒng)，使得集成第三方開發(fā)工具變得十分容易。

主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的通信是通過運(yùn)行各自處理器上的代理進(jìn)程來完成的，使主機(jī)上的開發(fā)工具和目標(biāo)機(jī)的操作系統(tǒng)可以完全脫離相互連接的方式。

為了擺脫主機(jī)-目標(biāo)機(jī)通信帶寬和目標(biāo)機(jī)資源的限制，Tornado將傳統(tǒng)的目標(biāo)機(jī)方的工具遷移到主機(jī)上，如shell、loader和符號(hào)表等。這樣，系統(tǒng)不再需要額外的時(shí)間和帶寬在主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間交換信息，降低了對(duì)連接帶寬的需求，也避免了目標(biāo)機(jī)的資源（如內(nèi)存）被工具或符號(hào)表大量占用，使得應(yīng)用程序擁有更多的系統(tǒng)資源。同時(shí)這種遷移也使得各種主機(jī)開發(fā)工具獨(dú)立于目標(biāo)機(jī)存在，從而使同一主機(jī)平臺(tái)上的工具可以用于所有的目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)。

作為一個(gè)應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境，Tornado提供了友好的可視化開發(fā)界面、交叉編譯環(huán)境、源碼級(jí)調(diào)試工具、目標(biāo)機(jī)命令解釋器和目標(biāo)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器等多種應(yīng)用工具，為應(yīng)用軟件開發(fā)提供了一個(gè)高效而可靠的平臺(tái)。

三、程序設(shè)計(jì)

我們選用的DSp開發(fā)工具是AD公司提供的VisualDSp。這是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，支持對(duì)SHARC系列DSp芯片的開發(fā)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的開發(fā)工具是WindRiver公司的Tornado集成開發(fā)工具。VisualDSp可以C語言或匯編語言編

寫的DSp代碼，最新版本的VisualDSp還支持C++。它還有1個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以編譯多片DSp的源代碼，并產(chǎn)生下載文件，這就可以很方便地進(jìn)行多DSp系統(tǒng)的軟件模擬。

ADSp21160陣列的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使它既可以構(gòu)成單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）的并行處理機(jī)，也可以構(gòu)成多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）或多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）的流水線處理機(jī)，視用戶的要求而定。這兩種并行方案的選擇，簡單來說就是選擇分割數(shù)據(jù)流還是分割處理工序。SIMD方案的原理如圖1所示。

以下介紹我們實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的水聲信號(hào)處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)以VME總線為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，前端調(diào)理模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換模件和前端控制模件等為VME插件，采用SHARC級(jí)DSp芯片陣列完成聲納信號(hào)實(shí)時(shí)處理，基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks及X窗口系統(tǒng)的中央控制和顯示。

圖2是4片DSp的任務(wù)分配圖。從前端采集來的信號(hào)，經(jīng)波束形成和復(fù)解調(diào)，再經(jīng)過窄帶濾波后的信號(hào)分為兩路，一路送去進(jìn)行幅度檢波，一路做頻域處理。幅度檢波就是對(duì)復(fù)信號(hào)求模，根據(jù)信號(hào)幅度判決有無目標(biāo)存在。頻域處理分兩種情況：當(dāng)發(fā)射信號(hào)為單頻脈沖時(shí)，進(jìn)行功率譜估計(jì)，然后根據(jù)多普勒頻移估計(jì)目標(biāo)速度；當(dāng)發(fā)射信號(hào)為雙曲調(diào)頻信號(hào)時(shí)，進(jìn)行相關(guān)處理。

聲納綜合數(shù)據(jù)處理主要包括主動(dòng)聲納信號(hào)處理和被動(dòng)聲納信號(hào)處理。其中，主動(dòng)聲納信號(hào)處理又根據(jù)發(fā)射信號(hào)的不同，分為非相干處理、相干處理、功率譜處理。聲納綜合數(shù)據(jù)處理主要完成：目標(biāo)自動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)參數(shù)測(cè)定和動(dòng)目標(biāo)跟蹤。

四、操作流水線

操作流水線是模塊內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算與I/O的流水線，物理上表現(xiàn)為CpU與I/O端口的DMA之間的并行。在前端處理中由于數(shù)據(jù)率高，通信開銷很大。以通信任務(wù)最為繁重的復(fù)解調(diào)和多普勒補(bǔ)償模塊為例，輸入數(shù)據(jù)率為2Mw/s，輸出數(shù)據(jù)率為4Mw/s，高速連接口Linkport最高速率為100Mw/s，如果采用串行傳輸?shù)脑挘ㄐ艜r(shí)間就將占用60%以上的處理時(shí)間，計(jì)算時(shí)間顯然嚴(yán)重不足。所以必須采用并行執(zhí)行，流程圖如圖3所示。這也是一種異步流水線方式，每次傳送和計(jì)算完成都須要設(shè)置標(biāo)志以通知下一操作。

結(jié)束語

在VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下，4片ADSp21160上的程序已經(jīng)通過模擬輸入和系統(tǒng)測(cè)試。采用SHARC DSp 陣列能夠很好地完成聲納信號(hào)實(shí)時(shí)處理,每一片DSp至少有10%的計(jì)算裕量，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

送到各片21160。6個(gè)連接口提供了另一種方法實(shí)現(xiàn)多處理器之間的通信。連接口的最高傳輸速率為600MB/s。

整個(gè)系統(tǒng)基于VME總線。VME總線系統(tǒng)作為最早的國際通用開放式總線，自1981年起，經(jīng)歷了近20年的發(fā)展。其影響不斷擴(kuò)大，功能不斷完善，現(xiàn)已成為性能最好、應(yīng)用最廣的國際總線標(biāo)準(zhǔn)之一。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用了4片ADSp21160。片外共享內(nèi)存SRAM可以被主機(jī)和各片DSp直接訪問；EpROM用來存放初始化程序和各片DSp要運(yùn)行的程序，在系統(tǒng)上電后這些程序被下載到各片DSp中；LEDs用來顯示插件的狀態(tài)，如reset、normal等。每一片都有1個(gè)連接口連到插件的前面板，這樣前端采集來的數(shù)據(jù)就可以很方便地傳輸?shù)蕉郉Sp上，而且也使數(shù)據(jù)的傳輸模式更加靈活。

連接口(linkport)是SHARC系列DSp芯片的一個(gè)特點(diǎn)。ADSp21160共有6個(gè)8bit連接口提供額外的I/O服務(wù)。在100MHz時(shí)鐘下運(yùn)行時(shí)，每個(gè)連接口可達(dá)100MB/s。連接口尤其適合多處理器間點(diǎn)到點(diǎn)的連接。連接口可以獨(dú)立地同時(shí)操作，通過連接口的數(shù)據(jù)封裝成48/32bit字長后，可以從片內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)直接被運(yùn)算核讀取或DMA傳輸。每一個(gè)連接口有它自己的雙緩沖I/O寄存器，數(shù)據(jù)傳輸可編程，硬件由時(shí)鐘/應(yīng)答握手線控制。4片DSp使用連接口實(shí)現(xiàn)DSp間兩兩互連。

21160的主機(jī)接口可以很方便地與標(biāo)準(zhǔn)微處理器總線（16/32bit）相連，幾乎不需要額外硬件。主機(jī)通過21160的外端口對(duì)其進(jìn)行訪問，存儲(chǔ)區(qū)地址映射為統(tǒng)一的地址空間。4個(gè)DMA通道可以用于主機(jī)接口，代碼和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖_銷很小，主處理器通過Hbr、HBG和REDY信號(hào)線與21160進(jìn)行通信，主機(jī)可以對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行直接讀寫。

二、開發(fā)環(huán)境Tornado

VxWorks的開發(fā)環(huán)境是WindRiver公司提供的Tornado。Tornado采用主機(jī)-目標(biāo)機(jī)開發(fā)方式，主機(jī)系統(tǒng)可采用運(yùn)行Sun Solaris、Hp-UX以及Win95/NT的工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)，VxWorks則運(yùn)行在Intel x86、MC68K、powerpC或SpARC等處理器上。Tornado支持各種主機(jī)-目標(biāo)機(jī)連接方式，如以太網(wǎng)、串行線、在線仿真器和ROM仿真器。

Tornado的體系結(jié)構(gòu)使得許多強(qiáng)有力的開發(fā)工具可以用于各種目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)和各種主機(jī)-目標(biāo)機(jī)連接方式下，而不受制于目標(biāo)機(jī)的資源和通信機(jī)制。同時(shí)VxWorks具有良好的可剪裁性。因此它適用于各種嵌入式環(huán)境的開發(fā)，小到資源極其有限的個(gè)人手持式設(shè)備如pDA（personal Digital Assistant）；大到多處理機(jī)系統(tǒng)，如VME系統(tǒng)。

Tornado可提供一個(gè)直觀的、可視化的、用戶可擴(kuò)充的開發(fā)環(huán)境，極大縮短了開發(fā)周期。同時(shí)，由于Tornado是一個(gè)完全的開放系統(tǒng)，使得集成第三方開發(fā)工具變得十分容易。

主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的通信是通過運(yùn)行各自處理器上的代理進(jìn)程來完成的，使主機(jī)上的開發(fā)工具和目標(biāo)機(jī)的操作系統(tǒng)可以完全脫離相互連接的方式。

為了擺脫主機(jī)-目標(biāo)機(jī)通信帶寬和目標(biāo)機(jī)資源的限制，Tornado將傳統(tǒng)的目標(biāo)機(jī)方的工具遷移到主機(jī)上，如shell、loader和符號(hào)表等。這樣，系統(tǒng)不再需要額外的時(shí)間和帶寬在主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間交換信息，降低了對(duì)連接帶寬的需求，也避免了目標(biāo)機(jī)的資源（如內(nèi)存）被工具或符號(hào)表大量占用，使得應(yīng)用程序擁有更多的系統(tǒng)資源。同時(shí)這種遷移也使得各種主機(jī)開發(fā)工具獨(dú)立于目標(biāo)機(jī)存在，從而使同一主機(jī)平臺(tái)上的工具可以用于所有的目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)。

作為一個(gè)應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境，Tornado提供了友好的可視化開發(fā)界面、交叉編譯環(huán)境、源碼級(jí)調(diào)試工具、目標(biāo)機(jī)命令解釋器和目標(biāo)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器等多種應(yīng)用工具，為應(yīng)用軟件開發(fā)提供了一個(gè)高效而可靠的平臺(tái)。

三、程序設(shè)計(jì)

我們選用的DSp開發(fā)工具是AD公司提供的VisualDSp。這是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，支持對(duì)SHARC系列DSp芯片的開發(fā)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的開發(fā)工具是WindRiver公司的Tornado集成開發(fā)工具。VisualDSp可以C語言或匯編語言編

寫的DSp代碼，最新版本的VisualDSp還支持C++。它還有1個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以編譯多片DSp的源代碼，并產(chǎn)生下載文件，這就可以很方便地進(jìn)行多DSp系統(tǒng)的軟件模擬。

ADSp21160陣列的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使它既可以構(gòu)成單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）的并行處理機(jī)，也可以構(gòu)成多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）或多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）的流水線處理機(jī)，視用戶的要求而定。這兩種并行方案的選擇，簡單來說就是選擇分割數(shù)據(jù)流還是分割處理工序。SIMD方案的原理如圖1所示。

以下介紹我們實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的水聲信號(hào)處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)以VME總線為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，前端調(diào)理模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換模件和前端控制模件等為VME插件，采用SHARC級(jí)DSp芯片陣列完成聲納信號(hào)實(shí)時(shí)處理，基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks及X窗口系統(tǒng)的中央控制和顯示。

圖2是4片DSp的任務(wù)分配圖。從前端采集來的信號(hào)，經(jīng)波束形成和復(fù)解調(diào)，再經(jīng)過窄帶濾波后的信號(hào)分為兩路，一路送去進(jìn)行幅度檢波，一路做頻域處理。幅度檢波就是對(duì)復(fù)信號(hào)求模，根據(jù)信號(hào)幅度判決有無目標(biāo)存在。頻域處理分兩種情況：當(dāng)發(fā)射信號(hào)為單頻脈沖時(shí)，進(jìn)行功率譜估計(jì)，然后根據(jù)多普勒頻移估計(jì)目標(biāo)速度；當(dāng)發(fā)射信號(hào)為雙曲調(diào)頻信號(hào)時(shí)，進(jìn)行相關(guān)處理。

聲納綜合數(shù)據(jù)處理主要包括主動(dòng)聲納信號(hào)處理和被動(dòng)聲納信號(hào)處理。其中，主動(dòng)聲納信號(hào)處理又根據(jù)發(fā)射信號(hào)的不同，分為非相干處理、相干處理、功率譜處理。聲納綜合數(shù)據(jù)處理主要完成：目標(biāo)自動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)參數(shù)測(cè)定和動(dòng)目標(biāo)跟蹤。

四、操作流水線

操作流水線是模塊內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算與I/O的流水線，物理上表現(xiàn)為CpU與I/O端口的DMA之間的并行。在前端處理中由于數(shù)據(jù)率高，通信開銷很大。以通信任務(wù)最為繁重的復(fù)解調(diào)和多普勒補(bǔ)償模塊為例，輸入數(shù)據(jù)率為2Mw/s，輸出數(shù)據(jù)率為4Mw/s，高速連接口Linkport最高速率為100Mw/s，如果采用串行傳輸?shù)脑?，通信時(shí)間就將占用60%以上的處理時(shí)間，計(jì)算時(shí)間顯然嚴(yán)重不足。所以必須采用并行執(zhí)行，流程圖如圖3所示。這也是一種異步流水線方式，每次傳送和計(jì)算完成都須要設(shè)置標(biāo)志以通知下一操作。

結(jié)束語

在VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下，4片ADSp21160上的程序已經(jīng)通過模擬輸入和系統(tǒng)測(cè)試。采用SHARC DSp 陣列能夠很好地完成聲納信號(hào)實(shí)時(shí)處理,每一片DSp至少有10%的計(jì)算裕量，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

第四篇：DSP技術(shù)論文讀后感

DSP技術(shù)引領(lǐng)數(shù)字生活

學(xué)號(hào)：200883061姓名：胡淦班級(jí)：08信工二班

DSP數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing，簡稱DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，人們對(duì)生活的需求也在日漸增長，DSP技術(shù)被越來越多的應(yīng)用在我們的日常生活中。市場(chǎng)的需求促進(jìn)了技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的新產(chǎn)品出現(xiàn)在我們眼前，這一切都源于DSP技術(shù)。

下面我來介紹一下DSP芯片，DSP芯片也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：1.在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；2.程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)；3.片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問；4.具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；

5.快速的中斷處理和硬件I/O支持；6.具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；7.可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；8.支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。

新近涌現(xiàn)的各種數(shù)字信號(hào)處理器的規(guī)格尺寸繁多，外形各式各樣，令人難以勝數(shù)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)也是為了滿足各種對(duì)性能要求高低不同的應(yīng)用。這些需求既包括附加在現(xiàn)有的處理器上、用于提供DSP功能的簡易編碼器。

在近幾年里，DSP技術(shù)得到了極大的發(fā)展，越來越走進(jìn)老百姓的生活中，例如數(shù)字電視，3G數(shù)字生活。下面我就這兩個(gè)方面簡單介紹一下：

數(shù)字電視：數(shù)字電視就是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接受的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號(hào)或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號(hào)傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的電視類型。數(shù)字信號(hào)的傳播速率是每秒19.39兆字節(jié)，如此大的數(shù)據(jù)流的傳遞保證了數(shù)字電視的高清晰度，克服了模擬電視的先天不足。同時(shí)還由于數(shù)字電視可以允許幾種制式信號(hào)的同時(shí)存在，每個(gè)數(shù)字頻道下又可分為幾個(gè)子頻道，從而既可以用一個(gè)大數(shù)據(jù)流--每秒19.39兆字節(jié)，也可將其分為幾個(gè)分流，例如4個(gè)，每個(gè)的速度就是每秒4.85兆字節(jié)，這樣雖然圖像的清晰度要大打折扣，卻可大大增加信息的種類，滿足不同的需求。例如在轉(zhuǎn)播一場(chǎng)體育比賽時(shí)，觀眾需要高清晰度的圖像，電視臺(tái)就應(yīng)采用每秒19.39兆字節(jié)的傳播；而在進(jìn)行新聞廣播時(shí)，觀眾注意的是新聞內(nèi)容而不是播音員的形象，所以沒必要采用那么高的清晰度，這時(shí)只需每秒3兆字節(jié)的速度就可以了，剩下16.39兆字節(jié)可用來傳輸別的內(nèi)容。

如今，數(shù)字電視是人們談?wù)撟疃嗟臒狒[話題之一。由于數(shù)字電視是種新鮮事物，一些相關(guān)報(bào)道及文章介紹中出現(xiàn)似是而非的概念，諸如“數(shù)碼電視”、“全數(shù)字電視”、“全媒體電視”、“多媒體電視”等，造成大眾感到困惑，茫然不知所措。其實(shí)，“數(shù)字電視”的含義并不是指我們一般人家中的電視機(jī)，而是指電視信號(hào)的處理、傳輸、發(fā)射和接收過程中使用數(shù)字信號(hào)的電視系統(tǒng)或電視設(shè)備。其具體傳輸過程是：由電視臺(tái)送出的圖像及聲音信號(hào)，經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視信號(hào)，經(jīng)過衛(wèi)星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送，由數(shù)字電視接收后，通過數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及伴音。因?yàn)槿^程均采用數(shù)字技術(shù)處理，因此，信號(hào)損失小，接收效果好。

數(shù)字電視技術(shù)與原有的模擬電視技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：

(l)信號(hào)雜波比和連續(xù)處理的次數(shù)無關(guān)。電視信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化后是用若干位二進(jìn)制的兩個(gè)電平來表示，因而在連續(xù)處理過程中或在傳輸過程中引入雜波后，其雜波幅度只要不超過某一額定電平，通過數(shù)字信號(hào)再生，都可能把它清除掉，即使某一雜波電平超過額定值，造成誤碼，也可以利用糾錯(cuò)編、解碼技術(shù)把它們糾正過來。所以，在數(shù)字信號(hào)傳輸過程中，不會(huì)降低信雜比。而模擬信號(hào)在處理和傳輸中，每次都可能引入新的雜波，為了保證最終輸出有足夠的信雜比，就必須對(duì)各種處理設(shè)備提出較高信雜比的要求。模擬信號(hào)要求 S/N＞40dB，而數(shù)字信號(hào)只要求S/N＞20dB。模擬信號(hào)在傳輸過程中噪聲逐步積累，而數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中，基本上不產(chǎn)生新的噪聲，也即信雜比基本不變。

(2)可避免系統(tǒng)的非線性失真的影響。而在模擬系統(tǒng)中，非線性失真會(huì)造成圖像的明顯損傷。

(3)數(shù)字設(shè)備輸出信號(hào)穩(wěn)定可靠。因數(shù)字信號(hào)只有“0”、“l(fā)”兩個(gè)電平，“l(fā)”電平的幅度大小只要滿足處理電路中可能識(shí)別出是“l(fā)”電平就可，大一點(diǎn)、小一點(diǎn)無關(guān)緊要。

(4)易于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)，而且存儲(chǔ)時(shí)間與信號(hào)的特性無關(guān)。近年來，大規(guī)模集成電路(半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)的發(fā)展，可以存儲(chǔ)多幀的電視信號(hào)，從而完成用模擬技術(shù)不可能達(dá)到的處理功能。例如，幀存儲(chǔ)器可用來實(shí)現(xiàn)幀同步和制式轉(zhuǎn)換等處理,獲得各種新的電視圖像特技效果。

(5)由于采用數(shù)字技術(shù)，與計(jì)算機(jī)配合可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)整。

(6)數(shù)字技術(shù)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路，充分利用信道容量，利用數(shù)字電視信號(hào)中行、場(chǎng)消隱時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)文字多工廣播(Teletext)。

(7)壓縮后的數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)數(shù)字調(diào)制后，可進(jìn)行開路廣播，在設(shè)計(jì)的服務(wù)區(qū)內(nèi)(地面廣播)，觀眾將以極大的概率實(shí)現(xiàn)“無差錯(cuò)接收”(發(fā)“0”收“0”，發(fā)“ l”收“l(fā)”)，收看到的電視圖像及聲音質(zhì)量非常接近演播室質(zhì)量。

(8)可以合理地利用各種類型的頻譜資源。以地面廣播而言，數(shù)字電視可以啟用模擬電視?quot；禁用頻道(taboo channel)，而且在今后能夠采用“單頻率網(wǎng)絡(luò)”(single frequency network)技術(shù)，例如 l套電視節(jié)目僅占用同 1個(gè)數(shù)字電視頻道而覆蓋全國。此外，現(xiàn)有的 6MHz模擬電視頻道，可用于傳輸 l套數(shù)字高清晰度電視節(jié)目或者 4-6套質(zhì)量較高的數(shù)字常規(guī)電視節(jié)目，或者 16-24套與家用 VHS錄像機(jī)質(zhì)量相當(dāng)?shù)臄?shù)字電視節(jié)目。

(9)在同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的通信網(wǎng)絡(luò)中，可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的“動(dòng)態(tài)組合”(dynamic combination)。例如，在數(shù)字高清晰度電視節(jié)目中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)較少的時(shí)刻。這時(shí)由于壓縮后的圖像數(shù)據(jù)量較少，便可插入其它業(yè)務(wù)(如電視節(jié)目指南、傳真、電子游戲軟件等)，而不必插入大量沒有意義的“填充比特”。

(10)很容易實(shí)現(xiàn)加密／解密和加擾／解擾技術(shù)，便于專業(yè)應(yīng)用(包括軍用)以及廣播應(yīng)用(特別是開展各類收費(fèi)業(yè)務(wù))。

(ll)具有可擴(kuò)展性、可分級(jí)性和互操作性，便于在各類通信信道特別是異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)的網(wǎng)絡(luò)中傳輸，也便于與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通。

(12)可以與計(jì)算機(jī)“融合”而構(gòu)成一類多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，成為未來“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”(NII)的重要組成部分。

3G ：近年來移動(dòng)通信發(fā)展迅猛，自70年代末期模擬蜂窩系統(tǒng)問世以來，不到二十年時(shí)間，已經(jīng)發(fā)展到以數(shù)字化技術(shù)為特征的第二代移動(dòng)通信，進(jìn)入90年代以后，世界各國已著手探尋第三代移動(dòng)通信（即未來個(gè)人通信）的實(shí)現(xiàn)路徑。

第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)主要目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)多媒體、寬帶化、智能化和高質(zhì)量的全球通信；二是規(guī)范尋呼、無繩、蜂窩和低軌道衛(wèi)星在內(nèi)的多種標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一“空中接口”。IMT-2000將寬帶CDMA視為優(yōu)先考慮的方案，但在頻分模式的選擇上，歐洲建議由GSM向上過渡；北美建議由CDMA向上發(fā)展，日本力求與歐洲靠近，而這些要求對(duì)芯片的要求也變得更高，最典型的要求就是適用芯片應(yīng)具有卓越的運(yùn)行與處理能力，以及更高的兼容性。

（一）運(yùn)行速度

第三代移動(dòng)通信要求DSP至少達(dá)到300MIPS的運(yùn)算速度，才能實(shí)現(xiàn)各種繁雜的算法、解壓縮和編譯碼。目前，DSP在功能上趨向?qū)崿F(xiàn)多個(gè)MAC和多個(gè)寄存器，更寬的程序總線和數(shù)據(jù)總線；在結(jié)構(gòu)上趨向采用SIMD、MIMD以及VLIW（超長指令）。第六代VLIW結(jié)構(gòu)的TMS320C67x DSP產(chǎn)品，浮點(diǎn)運(yùn)算速度達(dá)到1GFLOPS。用一片C67x就可完成10片普通DSP的工作，但其單價(jià)與市面上普通浮點(diǎn)DSP的價(jià)格相當(dāng)，C67x功能之強(qiáng)大，足以為下一代個(gè)人通信提供高速、精確、多功能和多信道的解決方案。

（二）兼容性

由于在此之前有第一、第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)在運(yùn)行，那么怎樣是第三代通信系統(tǒng)與前兩代相容，就成了一個(gè)技術(shù)難題。第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)雖然在現(xiàn)在和未來都不是移動(dòng)通信的發(fā)展主流，但是在全球的少數(shù)地區(qū)，例如北美的一些地區(qū)還將會(huì)存在；第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)在目前的市場(chǎng)占有率和普及率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一代和第三代，而且至少在未來的十年中將會(huì)與第三代系統(tǒng)并行發(fā)展，預(yù)計(jì)在第二代的發(fā)展終期，將達(dá)到全球四億用戶，這樣系統(tǒng)的兼容性將顯得非常主要。如果第三代專用芯片無法實(shí)現(xiàn)與第一代和第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的兼容，那么第三代通信系統(tǒng)不但在初期的投入會(huì)很高，而且由于無法繼承和使用現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備，將造成巨大的資源和財(cái)力的浪費(fèi)。

隨著DSP 技術(shù)越來越成熟，我相信DSP技術(shù)會(huì)越來越來應(yīng)用到我們的生活中。希望DSP技術(shù)能帶給我們更多的實(shí)用，讓我們的生活更加豐富多彩。

讀后感：

本文開頭介紹了DSP的概念，隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，人們對(duì)生活的需求也在日漸增長，DSP技術(shù)被越來越多的應(yīng)用在我們的日常生活中。市場(chǎng)的需求促進(jìn)了技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的新產(chǎn)品出現(xiàn)在我們眼前，這一切都源于DSP技術(shù)。

接下來介紹了DSP芯片，并且從實(shí)際出發(fā)，闡述了DSP技術(shù)的廣泛應(yīng)用。列舉了2個(gè)方面：數(shù)字電視和3G數(shù)字生活。

數(shù)字電視就是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接受的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號(hào)或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號(hào)傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的電視類型。并花了大篇幅重點(diǎn)介紹了數(shù)字電視技術(shù)與原有的模擬電視技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。由此看出數(shù)字電視在社會(huì)上的廣泛使用了。

3G數(shù)字生活簡要的概括了移動(dòng)通信的發(fā)展史和它的巨大進(jìn)步。第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)主要目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)多媒體、寬帶化、智能化和高質(zhì)量的全球通信；二是規(guī)范尋呼、無繩、蜂窩和低軌道衛(wèi)星在內(nèi)的多種標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一“空中接口”。隨著第三代移動(dòng)通信的普及，它對(duì)DSP芯片的要求也越來越高。最典型的要求就是適用芯片應(yīng)具有卓越的運(yùn)行與處理能力，以及更高的兼容性。接著簡要的闡述了這兩個(gè)方面。

綜合此文，看出DSP應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)普及到人們的日常生活中，并且可以展望DSP技術(shù)的前景會(huì)越來越接近普通老百姓的生活中，使得DSP技術(shù)成為所有人生活中的不可缺少的部分。

第五篇：DSP小論文

基于DSP的電能參數(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示設(shè)計(jì)

摘要：電能是一種廣泛應(yīng)用的二次能源"電能質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響用電設(shè)備能否正常運(yùn)行，因此實(shí)現(xiàn)電能參量的動(dòng)態(tài)顯示，以便實(shí)時(shí)對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有現(xiàn)實(shí)意義。文章利用DSP(F2812)和SMG12864液晶組成硬件顯示電路，通過采集模塊將數(shù)據(jù)送入DSP，經(jīng)過DSP對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在液晶上顯示出來，設(shè)計(jì)了DSP與液晶的接口電路和DSP驅(qū)動(dòng)液晶顯示的軟件程序。實(shí)驗(yàn)證明，基于DSP(F2812)組成的液晶顯示模塊能夠?qū)﹄娔苜|(zhì)量參數(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

關(guān)鍵詞：DSP；SMG12864；實(shí)時(shí)；液晶顯示

Module design for liquid crystal display based on DSP Abstract: Electrical energy is a widely used secondary energy.The quality of electric energy directly influences the normal operation of electrical equipment.Therefore，it has practical significance to achieve energy parameters of the dynamic display for real-time monitoring of power quality.In this paper，hardware display circuit is constructed by DSP(F2812)and SMU12864 LCD.Data are sent into the DSP through the acquisition module，then displayed on the LCD after processed by DSP.This design consists of DSP and LCD interface circuit and the liquid crystal driver software programs.Experiment show that the liquid crystal display module based on the DSP(F2812)can display real-time power quality parameters，achieving the anticipated design effect.Key words: DSP;SMU12864;rea-time;liquid-crystal display

1引言

人機(jī)交互是控制系統(tǒng)重要的一部分，它方便了人與機(jī)器之間信息的交換。近年來，如何對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為人們關(guān)心的問題，在電能質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)中，采用液晶代替表盤指針作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的輸出設(shè)備，直觀性強(qiáng)[1-2]。在控制系統(tǒng)中DSP以靈活性好、精度高、可靠性高、集成性高的優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。TMS320F2812是美國TI公司最新推出的數(shù)字信號(hào)處理器，該控制器主頻可達(dá)150MHz，兩個(gè)事件管理器為電機(jī)及功率變換控制提供良好的控制功能，16通道高性能12位ADC單元提供了兩個(gè)采樣保持電路，可以實(shí)現(xiàn)雙通道信號(hào)同步采樣[3-6]。

本文以DSP為核心，驅(qū)動(dòng)液晶SMU12864ZK,進(jìn)行含字庫的字符型液晶的接口設(shè)計(jì)和軟件編程，使系統(tǒng)的運(yùn)算反應(yīng)速度更快，采用數(shù)字量作為中間過程，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性增強(qiáng)。本方案接口方式簡單，占用較少的內(nèi)存，控制程序簡單，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

2液晶硬件設(shè)計(jì)

液晶顯示模塊作為一種直觀的輸出設(shè)備，是設(shè)計(jì)中必不可少的模塊，液晶模塊分為點(diǎn)陣型和字符型。在設(shè)計(jì)中采用的液晶模塊為字符型液晶。本設(shè)計(jì)采用長沙太陽人公司的SMU12864ZK帶字符型的顯示器，液晶模塊可以通過總線控制，也可以通過GPIO口控制。DSP(F2812)有眾多的GPIO口，DSP的硬件實(shí)物圖如圖1所示，因此在模塊設(shè)計(jì)時(shí)選擇通過GPIO口控制液晶模塊，其供電電源采用3.3 V供電，驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)為3.3 V , DSP的I/O輸出電壓為3.3V，所以可以直接用DSP引腳輸出信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不需要其他任何附加電路[7-9]。液晶接口引腳見表1。

圖1 主控制器DSP的硬件實(shí)物圖

表1 液晶接口引腳

圖2 LCD module design

SMU12864ZK帶字符型的液晶共有20個(gè)引腳，其中包括數(shù)據(jù)線8根，指令數(shù)據(jù)選擇引腳(RS)、讀寫選擇引腳(RW)、使能引腳(E)，其他的是電源和地線。SMU12864ZK液晶與DSP的接線如圖2所示。利用C'語言編程的軟件控制，減少了外圍電路使得電路接線更加簡單易懂。

3液晶軟件程序設(shè)計(jì)

CCS是TI公司推出的用于開發(fā)DSP芯片的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。它采用Window、的界而風(fēng)格，集編輯、編譯、連接、仿真軟件、硬件調(diào)試以及實(shí)時(shí)跟蹤等一系列功能于一體，極大地方便了用戶對(duì)DSP進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計(jì)[10]。是目前應(yīng)用最為廣泛的一種DSP開發(fā)軟件，該軟件可以在硬件環(huán)境和脫離硬件環(huán)境的條件下進(jìn)行調(diào)試，這為我們?cè)陂_發(fā)和學(xué)習(xí)上提供很大的靈活性，本設(shè)計(jì)利用CCS3.3結(jié)合DSP硬件設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)試。

液晶要實(shí)現(xiàn)顯示，必須要對(duì)液晶控制器進(jìn)行初始化設(shè)置，液晶初始化程序流程圖如圖3所示，在初始化過程中，首先是設(shè)置液晶的基本指令集，選擇幾位數(shù)據(jù)流，設(shè)置開始顯示地址，然后是打開顯示，在這一系列正確的操作之后，才可以對(duì)液晶寫控制字命令和數(shù)據(jù)命令。//液晶驅(qū)動(dòng)程序

main(){

InitSysCtrl();//初始化cpu

DINT;//關(guān)中斷

InitPieCtrl();//初始化pie寄存器

IER = 0x0000;//禁r.所有的中斷

IFR=0x0000;

InitPieVectTable();//初始化pie中斷向量表

EALLOW;GpioMuxRegs.GPAMUX.all=0;GpioMuxRegs.GPBMUX.all=0;GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOBO=1;//RS GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOBl=1;//WR GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOB2=1;//E

EDIS;

lcdrest();

delay(100);

hzklib();

delay(400);

keeee=16;

keeee=sqrt(keeee);

void lcdwd(unsigned int lcddata)

{

delay(500);

GpioMuxRegs.GPADIR.all=Oxffff;GpioDataRegs.GPBSET.bit.UPIOBO=1;//rs GpioDataRegs.UPIOBI=1;//wr delay(100);

GpioDataRegs.GPBSET.bit.UPIOB2=1;//e

delay(100);

EDIS;Gpioset(lcddata);

delay(50);

GpioDataRegs.GPBCLEAR.bit.UPIOB2=1;//e delay(50);}

GPBCLEAR.bit.開始選擇指令集顯示開DSP初始化選擇數(shù)據(jù)流設(shè)置延時(shí)液晶初始化設(shè)置地址指針液晶清屏返回 圖3 液晶初始化程序流程圖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過實(shí)驗(yàn)表明，基于DSP的液晶顯示模塊能夠?qū)Ρ碚麟娔苜|(zhì)量優(yōu)勢(shì)的電壓、電流、頻率等參量進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，顯示結(jié)果如圖4所示。

圖4 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果

由圖4可知，設(shè)計(jì)的液晶顯示模塊能夠很好地滿足電能質(zhì)量檢測(cè)實(shí)時(shí)正確顯示的要求。結(jié)論

電能質(zhì)量優(yōu)劣越來越成為人們關(guān)注的話題本設(shè)計(jì)使得電能質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互。本文提出一種用高速DSP(TMS320F2812)驅(qū)動(dòng)液晶SMU12864顯示的設(shè)計(jì)。充分利用DSP的快速性對(duì)動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量參量進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。詳細(xì)闡述了DSP與液晶的接口設(shè)計(jì)和軟件編程，接口接線更加簡單，減少連線錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)表明該顯示方式可以比較穩(wěn)定地對(duì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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