DSP介绍(二)

TI公司的DSP产品

TMS320C2000系列

TMS320C2000系列DSP又称为数字信号控制器(Digital Signal Controller, DSC)，适用于控制领域，如工业自动化、汽车电子、电机控制、家用电器和消费电子等领域。该系列DSP目前主要由TMS320C24x和TMS320C28x组成，所有TMS320C2000平台控制器均实现了全面的软件兼容性。

TMS320C5000系列

TMS320C5000系列DSP是为实现低功耗、高性能而专门设计的定点DSP处理器。该系列针对消费类数字产品、通信电子、便携式等产品进行了优化，能够充分满足无线和有线通信系统以及数字音乐播放器、移动电话、GPS接收器、便携式医疗设备等新兴应用，涵盖了从低档到中高档的应用领域。该系列使用最广泛的是TMS320C54x和TMS320C55x两大类。这两类处理器软件完全兼容。

TMS320C6000系列

TMS320C6000系列DSP是TI公司推出的高性能DSP。采用TI新的超长指令字结构，使该系列DSP的性能达到很高的水平。
该系列主要面向图像、视频、网络和无线宽带通信等需要大规模数据处理的应用领域，例如，视频会议系统、高清晰数字电视、无线局域网、安防视频监控等。TMS320C6000系列主要包括TMS320C62x、TMS320C64x、TMS320C67x三大类。其中TMS320C67x与C33是TI公司的浮点DPS。

DSP芯片选型

DSP芯片的运算速度：指令周期：执行一条指令所需的时间；MAC时间：一次乘法加一次加法；FFT执行时间：运行一个N点FFT程序所需时间；MIPS：每秒执行百万条指令；MOPS：每秒执行百万次操作；BOPS：每秒执行十亿次操作；MFLOPS：每秒执行百万次浮点操作。

DSP芯片的运算精度：定点DSP芯片的字长：16位、24位、32位等；浮点DSP芯片的字长一般为32位，累加器为40位。

DSP芯片的硬件资源：片内RAM、ROM的大小；外部可扩展的程序和数据空间、总线接口、I/O接口、定时器、中断接口等。

DSP芯片的应用

通用场合。如数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、小波变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、波形产生等。

通信。如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话、个人通信系统、移动通信等。

语音。如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储、扬声器检验、文本转语音等。

图形与图像。如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画与数字地图、机器人视觉、模式识别等。

军事。如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等。

仪器仪表。如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等。

自动控制。如引擎控制、声控、自动驾驶、磁盘控制等。

医疗。如超声设备、诊断工具、病人监护等。

消费类产品。如数字收音机、音乐合成、音调控制、手机等。

工业化控制。如数字化控制、电力线控制、机器人、安全检修等。

DSP系统的基本构成

在进行DSP系统设计前，需要了解DSP系统的基本构成。一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。

DSP系统的设计过程

确定系统性能指标。根据应用目标对系统进行任务划分，进行采样率、信号通道数、程序大小的确定。

核心算法模拟和验证。用C语言等高级语言或MATLAB等开发工具模拟待选的或拟订的信号处理核心算法（Algorithm），进行功能验证、性能评价和优化，以确定最佳的信号处理方法。

选择DSP芯片及其他系统组件。选择一片合适的DSP芯片是至关重要的，因为这不仅关系到系统的性能和成本，而且决定着外部存储器、各种接口、ADC、DAC、电平转换器、电源管理芯片等其他系统组件的选择。

硬件设计和调试。根据选定的主要元器件建立电路原理图、设计制作PCB、器件安装、加电调试。

软件设计和测试。用DSP汇编语言或C语言或两者嵌套的方法生成可执行程序。用DSP软件模拟器（Simulator）、或者用DSP仿真器（Emulator）进行程序调试。

系统测试、集成。将软件加载到硬件系统中运行，并通过用DSP仿真器（Emulator）等测试手段检查其运行是否正常、稳定，是否符合实时要求