现代DSP技术及应用课程总结报告

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现代DSP技术及应用

课程总结

专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 时 间 段 完成日期

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摘要：本文是在学习信号处理与DSP应用课程的基础上，结合所学知识和课后查找资料，

主要整理了DSP的基础知识和芯片的基本结构和特点、DSP集成开发环境CCS的工作原理、DSP系统的应用等方面的内容。

关键词：DSP 基础知识 基本结构和特点 工作原理 应用

一、 DSP的相关知识

1.1、DSP的简介

DSP（Digital Signal Processing）又称的数字信号处理，它的目的是对真实世界的连续模拟

信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器（A/D）实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器（D/A）实现的。

1.2 、DSP的特征和分类

信号(signal)是信息的物理体现形式，或是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。

模拟信号(analog signal)：指时间连续、幅度连续的信号。 数字信号(digital signal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号。

模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。 数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、

可进行二维与多维处理。

1.3、 DSP芯片的基本结构和特点 [1]

为了快速地实现数字信号处理运算，DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。以TMS320系列为例，其基本结构包括：：（1）哈佛结构；（2）流水线操作；（3）专用的硬件乘法器；（4）特殊的DSP指令；（5）快速的指令周期。这些特点使得TMS320系列DSP芯片可以实现快速的DSP运算，并使大部分运算（例如乘法）能够在一个指令周期内完成。由于TMS320系列DSP芯片是软件可编程器件，因此具有通用微处理器具有的方便灵活的特点。

二、DSP集成开发环境CCS的工作原理

2.1 CCS概述

CCS提供了基本的代码生成工具，它们具有一系列的调试、分析能力。CCS支持如下所示的开发周期的所有阶段。

设计概念性规划编程和编译创建工程文件、编写源程序和配置文件调试语法检查、探测点设置和日志保存等分析实时调试、统计和跟踪

在使用本教程之前，必须完成下述工作：

? 安装目标板和驱动软件。按照随目标板所提供的说明书安装。如果你正在用仿真器或目标板，其驱动软件已随目标板提供，你可以按产品的安装指南逐步安装。 ? 安装CCS.遵循安装说明书安装。如果你已有CCS仿真器和TMS320c54X代码生成工具，但没有完整的CCS，你可以按第二章和第四章所述的步骤进行安装。 ? 运行CCS安装程序SETUP. 你可以按步骤执行第二章和第四章的实验。SETUP程序允许CCS使用为目标板所安装的驱动程序。

CCS包括如下各部分： ? CCS代码生成工具：参见1.2节 ? CCS集成开发环境（IDE）：参见1.3节 ? DSP/BIOS插件程序和API：参见1.4节 ? RTDX插件、主机接口和API：参见1.5节 CCS构成及接口见图1-1。

图1-1 CCS构成及接口

2.2 代码生成工具

代码生成工具奠定了CCS所提供的开发环境的基础。图1-2是一个典型的软件开发流程图，图中阴影部分表示通常的C语言开发途径，其它部分是为了强化开发过程而设置的附加功能。

图1-2 软件开发流程

图1-2描述的工具如下： ? C编译器(C compiler) 产生汇编语言源代码，其细节参见TMS320C54x最优化C编译器用户指南。 ? 汇编器(assembler) 把汇编语言源文件翻译成机器语言目标文件，机器语言格式为公用目标格式（COFF），其细节参见TMS320C54x汇编语言工具用户指南。 ? 连接器(linker) 把多个目标文件组合成单个可执行目标模块。它一边创建可执行模块，一边完成重定位以及决定外部参考。连接器的输入是可重定位的目标文件和目标库文件，有关连接器的细节参见TMS320C54x最优化C编译器用户指南和汇编语言工具用户指南。 ? 归档器（archiver）允许你把一组文件收集到一个归档文件中。归档器也允许你通过删除、替换、提取或添加文件来调整库，其细节参见TMS320C54x汇编语言工具用户指南。 ? 助记符到代数汇编语言转换公用程序（mnimonic_to_algebric assembly translator utility）把含有助记符指令的汇编语言源文件转换成含有代数指令的汇编语言源文

件，其细节参见TMS320C54x汇编语言工具用户指南。 ? 你可以利用建库程序（library_build utility）建立满足你自己要求的“运行支持库”，其细节参见TMS320C54x最优化C编译器用户指南。 ? 运行支持库(run_time_support libraries) 它包括C编译器所支持的ANSI标准运行支持函数、编译器公用程序函数、浮点运算函数和C编译器支持的I/O函数，其细节参见TMS320C54x最优化C编译器用户指南。 ? 十六进制转换公用程序(hex conversion utility) 它把COFF目标文件转换成TI-Tagged、ASCII-hex、 Intel、 Motorola-S、或 Tektronix 等目标格式，可以把转换好的文件下载到EPROM编程器中，其细节参见TMS320C54x汇编语言工具用户指南。 ? 交叉引用列表器（cross_reference lister）它用目标文件产生参照列表文件，可显示符号及其定义，以及符号所在的源文件，其细节参见TMS320C54x汇编语言工具用户指南。 ? 绝对列表器（absolute lister）它输入目标文件，输出.abs文件，通过汇编.abs文件可产生含有绝对地址的列表文件。如果没有绝对列表器，这些操作将需要冗长乏味的手工操作才能完成。 2.3 CCS集成开发环境

CCS集成开发环境（IDE）允许编辑、编译和调试DSP目标程序。 2.3.1 编辑源程序

CCS允许编辑C源程序和汇编语言源程序，你还可以在C语句后面显示汇编指令的方式来查看C源程序。

集成编辑环境支持下述功能： ? 用彩色加亮关键字、注释和字符串。 ? 以圆括弧或大括弧标记C程序块，查找匹配块或下一个圆括弧或大括弧。 ? 在一个或多个文件中查找和替代字符串，能够实现快速搜索。 ? 取消和重复多个动作。 ? 获得“上下文相关”的帮助。

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