北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院

1、 leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院14.5 4.5 數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（1 1）在通用）在通用pcpc上利用軟件處理上利用軟件處理例如：matlab或其它語言編程，simulink的信號處理仿真。缺點(diǎn)：成本高、處理速度慢、實(shí)時性差。優(yōu)點(diǎn)：用戶的圖形界面友好應(yīng)用：信號處理仿真。對于人機(jī)交互有較高要求的系統(tǒng)。（2 2）單片機(jī)實(shí)現(xiàn)）單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)運(yùn)算速度也在提高，而且單片機(jī)的接口性能優(yōu)越，易于 人機(jī)對話。缺點(diǎn)：速度慢（尤其是乘法慢）、實(shí)時性差；應(yīng)用：計(jì)算簡單的工業(yè)控制現(xiàn)場。 leading dig

2、ital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院2（3 3）利用通用可編程）利用通用可編程dspdsp芯片來實(shí)現(xiàn)（本課程）芯片來實(shí)現(xiàn)（本課程）改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，允許數(shù)據(jù)存放于程序存儲器中；內(nèi)部有硬件乘法器，使乘法變得簡單；流水線操作（pipeline）。優(yōu)點(diǎn)：速度快、實(shí)時性好；應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于軍事、民用電子等幾乎所有電子領(lǐng)域。數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)） leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院3（4 4）利用專用）利用專用dspdsp芯片來實(shí)現(xiàn)芯片來實(shí)現(xiàn)如日

3、本sharp公司的lh9124、美國tkw公司tmc2350條件是：要求有主控制器對其進(jìn)行控制，專用dsp專門負(fù)責(zé)計(jì)算。應(yīng)用于要求速度更快的系統(tǒng)中。（5 5）利用）利用 fpgafpga等可編程邏輯陣列開發(fā)等可編程邏輯陣列開發(fā)asicasic芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)字算法芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)字算法利用altera公司 flex6000,8000,10k等fpga；xilinx公司軟件：vhdl語言現(xiàn)在有將dsp和fpga相結(jié)合的應(yīng)用情況。數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)） leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院4（6 6）片

4、上系統(tǒng)（）片上系統(tǒng)（socsoc）systemsystem on chip on chip： dsp器件從傳統(tǒng)的通用型處理器中分離出更多的直接面向特定應(yīng)用對象的soc。如dsp+arm的雙核soc器件。以ti公司為例：omap1510：面向第3代無線通信終端（為了開辟手機(jī)芯片市場，ti專門成立了平行于dsp組的無線芯片組，下設(shè)omap分部，專門為手機(jī)開發(fā)處理器）；dm270：面向數(shù)碼相機(jī)；da610：面向?qū)I(yè)音頻設(shè)備；dm642：面向媒體處理。 數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)） leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大

5、學(xué)電子信息學(xué)院5 19世紀(jì)，傅立葉創(chuàng)建了傅立葉變換的理論。 1965年，cooler和turkey提出fft算法,才使數(shù)字信號處理的理論用于實(shí)踐。 70年代，生產(chǎn)出第一片dsp芯片。 ti公司在1982推出第一代dsp芯片tms32010nmos工藝、體積功耗較大、比mcu快10倍 第二代：c25；第三代：c30；第四代：c40 c80； c5x；c6x；第五代 全球有四大dsp供應(yīng)商： texas instruments（tms320系列）analog device（adsp2100系列和sharc系列） motorola（dsp56xxx系列和dsp96xxx系列）lucent（dsp16

6、xxx系列） 4 4.6 dsp.6 dsp技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院6中國高性能dsp芯片研制成功 （典型的弄虛作假）（典型的弄虛作假） 中國研制成功國內(nèi)首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“漢芯一號”高性能dsp(即數(shù)字信號處理器）芯片，標(biāo)志著中國芯片工業(yè)核心技術(shù)研究獲得重大突破。日，上海市科委對這項(xiàng)技術(shù)成果進(jìn)行鑒定，表明“漢芯一號”及其相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)平臺屬于國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 dsp與cpu一起被世界公認(rèn)為芯片工業(yè)的兩大核心技術(shù)。上海交通大學(xué)教授陳進(jìn)等科研人員經(jīng)過兩

7、年多時間的協(xié)作攻關(guān)，使用國際先進(jìn)的.微米半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)的“漢芯一號”位dsp芯片，全部由國內(nèi)設(shè)計(jì)、國內(nèi)生產(chǎn)、國內(nèi)封裝和國內(nèi)測試。它具有位運(yùn)算處理內(nèi)核，運(yùn)算能力達(dá)到每秒億次指令以上，時鐘主頻達(dá)到了mhz,這一項(xiàng)目已申請了項(xiàng)國家專利。目前，世界上只有少數(shù)幾個發(fā)達(dá)國家擁有dsp核心技術(shù)。從年開始，中國每年要花費(fèi)近億元人民幣進(jìn)口dsp芯片，且這個數(shù)字仍在持續(xù)上升?！皾h芯一號”將能大量替代國外同類產(chǎn)品，在移動電話、數(shù)碼相機(jī)、視頻會議、信息安全、高速通訊設(shè)備、信息家電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。（劉軍） 新華網(wǎng)2003年2月27日 leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子

8、信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院74.7 ti dsp4.7 ti dsp的分類及特點(diǎn)的分類及特點(diǎn) leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院8tms320c5000lowestpower/mipsdspsintheworldmostcontrol-optimizeddspsintheworldtms320c2000highest-performancedspsintheworldtms320c6000ti公司主推的三大公司主推的三大dsp平臺平臺 leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院9ti 數(shù)字信號處理（數(shù)字信號處理（dsp） leading digital signal processing北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院10更高性能更高性能dsp的發(fā)展的發(fā)展l 工作頻率達(dá)到 1.1g