dsp概念doc

2026-07-11 08:33:53

　　DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内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，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点：

　　哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容，解码後得到数据地址，再到相应的数据存储器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令存储和数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度，而数据是8位宽度。

　　哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的，执行时可以预先读取下一条指令。

　　目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多，除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片，还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11。

　　哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构,目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈.

　　例如最常见的卷积运算中,一条指令同时取两个操作数,在流水线处理时,同时还有一个取指操作,如果程序和数据通过一条总线访问,取指和取数必会产生冲突,而这对大运算量的循环的执行效率是很不利的.

　　而对另一个操作数的访问,就只能采用Enhanced哈佛结构了,例如像TI那样,数据区再split,并多一组总线.或向AD那样,采用指令cache,指令区可存放一部分数据.

　　PLL：phase Locked Loop 相同步回路, 锁相回路,用来统一整合时脉讯号,使内存能正确的存取资料。

　　直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)技术是一种新的频率合成方法，是频率合成技术的一次革命，JOSEPH TIERNEY等3人于1971年提出了直接数字频率合成的思想，但由于受当时微电子技术和数字信号处理技术的限制，DDS技术没有受到足够重视，随着电子工程领域的实际需要以及数字集成电路和微电子技术的发展，DDS技术日益显露出它的优越性。

　　DDS是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

　　DDS有如下优点：⑴ 频率分辨率高，输出频点多，可达 个频点(N为相位累加器位数)；⑵频率切换速度快，可达us量级；⑶ 频率切换时相位连续；⑷ 可以输出宽带正交信号；⑸ 输出相位噪声低，对参考频率源的相位噪声有改善作用；⑹可以产生任意波形；⑺ 全数字化实现，便于集成，体积小，重量轻，因此八十年代以来各国都在研制和发展各自的DDS产品，如美国QUALCOMM公司的Q2334，Q2220；STANFORD公司的STEL-1175，STEL-1180；AD公司的AD7008，AD9850，AD9854等。这些DDS芯片的时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等，芯片从一般功能到集成有D/A转换器和正交调制器。

　　锁相环路是一种反馈电路，锁相环的英文全称是Phase-Locked Loop,简称PLL。其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压

　　在数据采集系统中，锁相环是一种非常有用的同步技术，因为通过锁相环，可以使得不同的数据采集板卡共享同一个采样时钟。因此，所有板卡上各自的本地 80MHz和20MHz时基的相位都是同步的，从而采样时钟也是同步的。因为每块板卡的采样时钟都是同步的，所以都能严格地在同一时刻进行数据采集。锁相环路是一个相位反馈自动控制系统。它由以下三个基本部件组成：鉴相器（PD）、环路滤波器（LPF）和压控振荡器（VCO）。

　　锁相环可用来实现输出和输入两个信号之间的相位同步。当没有基准（参考）输入信号时，环路滤波器的输出为零（或为某一固定值）。这时，压控振荡器按其固有频率fv进行自由振荡。当有频率为fR的参考信号输入时，uR 和uv同时加到鉴相器进行鉴相。如果fR和fv相差不大，鉴相器对uR和uv进行鉴相的结果，输出一个与uR和uv的相位差成正比的误差电压ud，再经过环路滤波器滤去ud中的高频成分，输出一个控制电压uc，uc将使压控振荡器的频率fv（和相位）发生变化，朝着参考输入信号的频率靠拢，最后使fv= fR，环路锁定。环路一旦进入锁定状态后，压控振荡器的输出信号与环路的输入信号（参考信号）之间只有一个固定的稳态相位差，而没有频差存在。这时我们就称环路已被锁定。

　　环路的锁定状态是对输入信号的频率和相位不变而言的，若环路输入的是频率和相位不断变化的信号，而且环路能使压控振荡器的频率和相位不断地跟踪输入信号的频率和相位变化，则这时环路所处的状态称为跟踪状态。

　　锁相环路在锁定后，不仅能使输出信号频率与输入信号频率严格同步，而且还具有频率跟踪特性，所以它在电子技术的各个领域中都有着广泛的应用。

　　傅立叶（Jean Baptiste Joseph Fourier，1768─1830），法国数学家和物理学家。他最早使用定积分符号，改进了代数方程符号法则及根数判别方法。他是傅立叶级数（三角级数）创始人。他对热传导的研究使数学物理学和实变函数的研究产生了深远的影响。

　　傅立叶1768年3月21日生于欧塞尔，1830年5月16日卒于巴黎。9岁父母双亡，被当地教堂收养 。12岁由一主教送入地方军事学校读书。他出身低微，却成为军事学院的教授，伴随拿破仑远征埃及，并被任命为下埃及总督；法国在埃及失败后，他担任格勒诺布尔省长并受封男爵。他还广泛发表关于埃及学的著作，担任法国科学院终身秘书，并被选入医学院、法兰西学院和皇家学会。

　　傅立叶的主要贡献是在研究热的传播时创立了一套数学理论。1807年向巴黎科学院呈交《热的传播》论文，推导出著名的热传导方程 ，并在求解该方程时发现解函数可以由三角函数构成的级数形式表示 ，从而提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数。

　　1822 年在代表作《热的分析理论》中解决了热在非均匀加热的固体中分布传播问题，成为分析学在物理中应用的最早例证之一，对19世纪数学和理论物理学的发展产生深远影响。傅立叶级数（即三角级数）、傅立叶分析等理论均由此创始。

　　傅里叶级数是另一类重要的函数项级数，它在理论和应用上都十分重要．傅里叶级数理论包含非常多的内容．这里仅在比较强的条件下，初步探讨其中一个很特殊的问题，即如何把一个已知的函数展开成一个傅里叶级数的问题．

　　在第一章中，我们曾介绍过函数的一个重要特性——周期性，周期函数反映了客观世界中的周期运动．

　　在实际问题中，除了正弦函数外，还会遇到非正弦的周期函数，它们反映了较复杂的周期运动，如电子技术中常用的周期为的矩形波就是一个非正弦周期函数的例子．

　　傅里叶级数就是研究非正弦周期函数的一个非常有用的工具．它用一系列简单的以 为周期的正弦函数 迭加组成级数来表示复杂的周期运动．

　　如同讨论幂级数时一样，我们必须讨论三角级数（1） 的收敛问题，以及给定周期为的周期函数如何把它展开成三角级数（1） ．为此，我们首先介绍三角函数系的正交性．

　　在区间 上正交，就是指在三角函数系（2） 中任何不同的两个函数的乘积在区间的积分等于零，即

　　其余等式请读者自行验证．在三角函数系（2） 中，两个相同函数的乘积在区间 上的积分不等于零，即：

　　1． 89S51的看门狗必须由程序激活后才开始工作。所以必须保证CPU有可靠的上电复位。

　　3． 89S51只有14位计数器。在16383个机器周期内必须至少喂狗一次。而且这个时间是固

　　随着企业信息化的快速发展，对服务器的需求量也越来越大，在有限的机房的空间里，如何合理的规划与实施，对与我们来说，就不能不重视这些问题。机架式服务器因为配置灵活、计算密度高，在节省能源成本、维护成本、环境成本等方面，对比塔式服务器都有优势。这些优点就给大中型信息系统的建设为1U服务器提供了广泛的发展空间。

　　那么什么是1U服务器呢？所谓的1U服务器就是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000/2003、Linux、Solaris等等，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个主板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过我们还是可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。

　　u(unit的缩略语)是一种表示组合式机架外部尺寸的单位，详细尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会（eia）决定。

　　规定的尺寸是宽（48.26cm＝19英寸）与高（4.445cm的倍数）。由于宽为19英寸，所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。厚度以4.445cm为基本单位。1u就是4.445cm，2u则是1u的2倍为8.89cm（如此类推）。

　　U并不是服务器的专利,最早是用于通讯交换的机架结构,后备引用到服务器的机架。目前作为非正事标准用在机架结构上,包括规定的螺丝大小,孔距,划轨,等等。