dsp芯片的原理与应用概念及重点pdf

2026-05-11 20:57:50

　　dsp 芯片的原理与应用概念及重点 第一章： 1.DSP 定义：是指利用计算机，微处理器或专用处理设备，以数字形式对信号进行的 采集，交换，滤波，估值，增强，压缩，识别等处理。 2.DSP 实现的方法：1 ，在通用的计算机上用软件实现；2 ，在通用的计算机系统上 加上专用的加速处理机实现；3 ，用通用的单片机实现；4 ，用通用的可编程 DSP 芯片实 现；5 ，用专用的DSP 芯片实现。 3.DSP 芯片的优点：1 ，在一个指令周期内一般至少可以完成一次乘法和一次加法； 2 ，程序空间和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；3 ，片内具有快速 RAM ，通常 可通过独立的数据总线 ，具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支 持；5 ，快速的中断处理和硬件 I/O 支持；6 ，具有在单调周期内操作的多个硬件地址生 产器；7 ，可以并行执行多个操作；8 ，支持流水线操作，使取值，译码和执行等操作可 以并行执行。 4.DSP 芯片的特点：1 ，哈佛结构 ；2 ，流水线 ，专用的硬件乘法器；4 ，高 效的 DSP 指令；5 ，快速的指令周期。 5.DSP 芯片运算速度衡量标准 ：1 ，指令周期；2 ，MAC 时间；3 ，FFT 执行时间；4 ， MIPS ；5 ，MOPS ；6 ，MFLOPS ；7 ，BOPS 第二章 DSP 芯片的基本结构大致可以分 CPU、总线、存储器以及集成外设与专用硬件电路 等部分。 TMS320 系列 DSP 芯片的 CPU 主要组成：指令解码部分、运算与逻辑部分、寻址部 分； 运算与逻辑部分一般包括：算术逻辑单元、累加器 ACC、桶形移位寄存器、乘累加 单元（MAC ） 哈佛结构：主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据 存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址，独立访问。与两个存储器相对应 的是系统中设置了程序总线和数据总线两条总线，从而使数据得吞吐率提高了一倍。（加 图） 哈佛结构的改进：1.允许数据存放在程序存储器中，并被算数运算指令直接使用增强 了芯片的灵活性；2.指令存储在高速缓冲中，当执行此指令时 ，不需要再从 存储器中读取指令，节约了一个指令周期的时间。 流水线操作原理 ：将指令分为几个子操作 ，不同子操作由不同的单元完成，每隔一个 时钟周期 ，每个单元就可以进入一条新指令。因此在同一个时钟周期内 ，在不同的单元可 以处理多条指令，相当于并行执行了多条指令。 TMS320C54x 采用 6 级流水线BFh ）也有相对应的一个块 ，建议不 要将代码写入这些地址中。 片内定时器包括 3 个基本的寄存器：定时周期寄存器，定时控制寄存器和定时寄存器 定时器工作原理：・定时寄存器（TIM ）：位于数据空间的0024h 单元。其中数据进 行自减操作。・定时器周期寄存器（ PRD ）：位于数据空间的 0025h 单元。每次复位或 TINT 中断时将内容装入 TIM 寄存器。・定时控制寄存器（TCR ）：位于数据空间的 0026h 单元，包含了定时器的控制位和状态位。 定时器：片内定时器是一个软件编程的计数器，通常包括以下 3 个几本的寄存器：定 时周期寄存器、定时控制寄存器和定时寄存器。通过设定定时周期寄存器、定时控制寄存 器中的值可以改变定时间隔。 TMS320C54x 特点： 1 ）运 算 速 度 快 。 2 ）优 化 的 CPU 结 构 。 3 ）低 功 耗 方 式 。4 ）智 能 外 设 。 TMS320C54x 特点：功耗低、优越的性能。 第三章 DSP 芯片包括定点芯片和浮点芯片两大类，其中，定点芯片的操作数一般是整型数， 而浮点芯片的操作数可以是整型数，也可以是小数。 数的定标：在定点 DSP 芯片中，采用定点数进行数值运算，其操作数一般采用整型 数来表示。一个整型数的最大表示范围取决于 DSP 芯片所给定的字长 ，一般为 16 位或 24 位。字长越长 ，所能表示的数的范围越大，精度也越高。 第六章： 1.DSP 芯片一般都具有 64K 字的程序空间，64K 字的数据空间和 64K 字的 I/O 空间。 2.DSP 数据空间的前 60h 个地址单元内，包含有 CPU 和片内外设的映射寄存器。F 目标文件应包含三个默认的块：①.text 块通常包含可执行代码②.data 块通 常包含已初始化的变量；③.bss 块通常为未初始化的变量保留空间。 第七章： 1.C54x 的指令集包含了 4 种基本类型的操作： 1 ）算术指令。2 ）逻辑指令。3 ）程序控制指令。4 ）装载和存储指令。 数据寻址方

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