《数字信号与处理 DSP教案》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 DSP简介

DSP简介

DSP简介

主要内容 ●1.为什么用DSP ●2.DSP特点 ●3.DSP的种类 4.工的DSP ●5.DSP应用领域 6.DSP系统开发步骤 7.DSP知识平台 8.“DSP实验”课程内容 ●9.教学模式

主要内容 ⚫ 1. 为什么用DSP ⚫ 2. DSP特点 ⚫ 3. DSP的种类 ⚫ 4. TI的DSP ⚫ 5. DSP应用领域 ⚫ 6. DSP系统开发步骤 ⚫ 7. DSP知识平台 ⚫ 8. “DSP实验”课程内容 ⚫ 9. 教学模式

DSP Digital Signals Processing数字信号处 理(方法、技术) o Digital Signals Processor数字信号处 理

DSP ⚫ Digital Signals Processing 数字信号处 理（方法、技术） ⚫ Digital Signals Processor 数字信号处 理器

作为一个案例研究,我们采考虑数字领域里最通 常的功能:滤波。简单地说,滤波就是对信号进行 处理,以改善其特性。例如,滤波可以从信号里清 除噪声或静电干扰,从而改善其信噪比。为什么要 用微处理器,而不是模拟器件对信号做滤波呢?我 们来看看其优越性: 模拟滤波器(或者更一般地说,模拟电路)的性 能要取决于温度等环境因素。而数字滤波器则基本 上不受环境的响。 数字滤波易于在非常小的宽容度内进行复制,因 为其性能并不取决于性能已偏离正常值的器件的组 合 个模拟滤波器一旦制造出来,其特性(例如通 带频率范围)是不容易改变的。使用微处理器来实 现数字滤波器,就可以通过对其 来改变滤 沽的牿性

作为一个案例研究，我们来考虑数字领域里最通 常的功能：滤波。简单地说，滤波就是对信号进行 处理，以改善其特性。例如，滤波可以从信号里清 除噪声或静电干扰，从而改善其信噪比。为什么要 用微处理器，而不是模拟器件对信号做滤波呢？我 们来看看其优越性： ⚫模拟滤波器（或者更一般地说，模拟电路）的性 能要取决于温度等环境因素。而数字滤波器则基本 上不受环境的响。 ⚫数字滤波易于在非常小的宽容度内进行复制，因 为其性能并不取决于性能已偏离正常值的器件的组 合。 ⚫一个模拟滤波器一旦制造出来，其特性（例如通 带频率范围）是不容易改变的。使用微处理器来实 现数字滤波器，就可以通过对其重新编程来改变滤 波的特性

信号处理方式的比较 比较因素 模拟方式 数字方式 修改设计的灵活性|修改硬件设计 改变软件设置A/D的位 或调整硬件参数 数和计算机字长算法 精度 元器件精度 可靠性和可重复性受环境温度、湿度、噪声、不受这些因素的影响 电磁场等的干扰和影响大 大规模集成 尽管已有一些模拟集成电路,DSP器件体积小、功能 但品种较少、集成度不高、强、功耗小、一致性好 价格较高 使用方便、性能/价格 比高 实时性 除开电路引入的延时外,处由计算机的处理速度决 理是实时的 高频信号的处理可以处理包括微波毫米波乃按照奈准则的要求, 至光波信号 受S/H、AD和处理速 度的限制

信号处理方式的比较 比较因素 模拟方式 数字方式 修改设计的灵活性 修改硬件设计， 或调整硬件参数 改变软件设置A/D的位 数和计算机字长算法 精度 元器件精度 可靠性和可重复性 受环境温度、湿度、噪声、 电磁场等的干扰和影响大 不受这些因素的影响 大规模集成 尽管已有一些模拟集成电路， 但品种较少、集成度不高、 价格较高 DSP器件体积小、功能 强、功耗小、一致性好、 使用方便、性能/价格 比高 实时性 除开电路引入的延时外，处 理是实时的 由计算机的处理速度决 定 高频信号的处理 可以处理包括微波毫米波乃 至光波信号 按照奈准则的要求， 受S/H、A/D和处理速 度的限制

个硬件系统适用于不同的软件 件1 滤波器 数字系统 软件2 相同硬件平台一 语音合成 件n 马达控制

一个硬件系统适用于不同的软件

数字信号处理的实现 1.在通用的微机上用软件实现。 2用单片机来实现。 3.利用专门用于信号处理的可编程DSP来实现 4.利用特殊用途的DSP芯片来实现 5.用FPGA开发ASIC芯片实现数字信号处理算法。 6.在通用的计算机系统中使用加速卡来实现。R

数字信号处理的实现 1.在通用的微机上用软件实现。 2.用单片机来实现。 3.利用专门用于信号处理的可编程DSP来实现。 4.利用特殊用途的DSP芯片来实现。 5.用FPGA开发ASIC芯片实现数字信号处理算法。 6.在通用的计算机系统中使用加速卡来实现。 R

DSP的特点 ●1.DSP与MCU的比较 2.DSP特点

DSP的特点 ⚫ 1. DSP与MCU的比较 ⚫ 2. DSP特点

几种微处理器 Microprocessor ●通用处理器(GPP) ●采用冯诺依曼结构,程序和数据的存储空间合 而 o 8086/286/386/486/Pentium/Pentium Il/ Pentium Ill pentiumⅣV o PowerPc 64-bit CPU( SUN Sparc, DEC Alpha, HP ●CISC复杂指令计算机,RISC精简指令计算机 ●采取各种方法提高计算速度,提高时钟频率 高速总线,多级 Cashe,协处理器等

几种微处理器Microprocessor ⚫ 通用处理器（GPP） ⚫ 采用冯.诺依曼结构，程序和数据的存储空间合 二而一 ⚫ 8086/286/386/486/Pentium/Pentium II/ Pentium III Pentium Ⅳ ⚫ PowerPc 64-bit CPU（SUN Sparc，DEC Alpha, HP） ⚫ CISC 复杂指令计算机, RISC 精简指令计算机 ⚫ 采取各种方法提高计算速度，提高时钟频率， 高速总线，多级Cashe，协处理器等

e Single Chip Computer/ Micro Controller Unit (MCU ●除通用CPU所具有的ALU和cU,还有存储器 (RAM/ROM)寄存器,时钟,计数器,定时 器,串/并口,有的还有AD,D/A o INTEL MCS/48 /51/96(98) ● MOTOROLA HCS05/011 ●DSP ●采用哈佛结构,程序和数据分开存储 ●采用一系列措施保证数字信号的处理速度,如 对FFT的专门优化

⚫ Single Chip Computer/ Micro Controller Unit （MCU） ⚫ 除通用CPU所具有的ALU和CU，还有存储器 （RAM/ROM）寄存器，时钟，计数器，定时 器，串/并口，有的还有A/D，D/A ⚫ INTEL MCS/48/51/96（98） ⚫ MOTOROLA HCS05/011 ⚫ DSP ⚫ 采用哈佛结构，程序和数据分开存储 ⚫ 采用一系列措施保证数字信号的处理速度，如 对FFT的专门优化