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《dsp系統(tǒng)硬件設(shè)計_一_dsp系統(tǒng)硬件方案設(shè)計和器件選型_朱銘鋯new》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、DSP專欄DSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGY近年來,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電子、通信、計算機等眾多領(lǐng)域,成為最熱門的技術(shù)之一。數(shù)字信號處理器——DSP的功能日益強大,技術(shù)不斷升級,系統(tǒng)不斷完善,DSP技術(shù)的應(yīng)用和普及,已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。為適應(yīng)這一潮流,滿足廣大讀者了解和掌握DSP技術(shù)的需求,本刊特開設(shè)“DSP專欄”。專欄將系統(tǒng)介紹DSP知識,報導(dǎo)DSP技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用,幫助讀者
2、能夠盡快了解和掌握DSP系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識、軟硬件設(shè)計技巧和系統(tǒng)設(shè)計思想方法。歡迎業(yè)界有關(guān)專家學(xué)者和技術(shù)工程師積極為本專欄撰稿,將您獨特的DSP開發(fā)設(shè)計思想與讀者共享?!究庉嫴考夹g(shù)講座DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計(一)——DSP系統(tǒng)硬件方案設(shè)計和器件選型北京颶風(fēng)中天科技發(fā)展有限公司朱銘鋯DSP系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計等內(nèi)容,本講座的前兩期我們講解了DSP系統(tǒng)設(shè)計的方法和DSP算法設(shè)計的基礎(chǔ)知識,從本期開始我們給大家講述一下DSP的硬件設(shè)計。在硬件設(shè)計過程中涉及到的經(jīng)驗積累方面的內(nèi)容較多,我們分兩部分來詳細講解,第一
3、部分為“DSP系統(tǒng)硬件的方案設(shè)計和器件選型”,下一講的第二部分為“DSP硬件設(shè)計技巧”。希望能與大家共享設(shè)計的經(jīng)驗。一、DSP系統(tǒng)的功能需求分析信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,處理的方法也多種多樣,圖1給出信號處理的基本過程。在確定了某個具體應(yīng)用以后,我們要做的第一件事就是圖2DSP用于圖像處理的硬件方案設(shè)計出DSP系統(tǒng)功能框圖,下面以一個典型的DSP用于圖像處理的硬件方案為例具體說明硬件設(shè)計選型中要考慮的問題。DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計中要考慮如下幾個重要方面:(1)DSP系統(tǒng)處理的模擬帶寬——根據(jù)這個帶寬,選擇合適的A/D采
4、樣率,A/D采樣頻率必須服從采樣定理。語音信號一般為幾kHz~幾十kHz,圖像信號則可達8MHz。圖3給出一個基本的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能框圖以方便大家理解采樣的過程。圖1信號處理的基本過程(2)實時性要求——系統(tǒng)設(shè)計中實時與非實時對系統(tǒng)要求的差異非常之大。40今日電子http://www.epc.com.cn2003年第8期DSP專欄DSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYDSPTECHNOLOGYMotorola、Lucent等這里不做詳細講解,大家選型
5、時可直接到響應(yīng)的網(wǎng)站上查找。根據(jù)項目的需求,結(jié)合廠家提供的參考價格和采購渠道我們可做出最終的選擇,選型時要注意芯片是否成熟、可以方便購買、芯片的訂貨周期多長等問題。圖3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能框圖(3)算法的復(fù)雜度——為了獲得好的系統(tǒng)處理性能,往往要采用復(fù)雜算法,而算法越復(fù)雜,對DSP處理器的要求也就越高。有時需要在算法的復(fù)雜度和處理速度之間進行折中。(4)DSP系統(tǒng)處理精度要求——一般而言,在高精度要求中往往采用專業(yè)浮點DSP,其他場合采用定點DSP就足夠了。在實際應(yīng)用中,采用塊浮點方法能有效提高定點DSP的處理精度。圖
6、4TI公司可應(yīng)用于圖像處理的硬件平臺(5)成本要求——在軍事和航天用途中,為了高性能、高可靠性和留有發(fā)展余地,往往盡量采用高性能DSP處理器,(二)DSP外圍器件選型甚至不計成本。而在工業(yè)和消費領(lǐng)域中,為了保持最終產(chǎn)品DSP的外圍器件包括:存儲器、FPGA/CPLD、AD、DA、在市場上的競爭力,往往要尋找性能價格比最好的產(chǎn)品。接口芯片、阻容器件等。(6)可靠性要求——DSP處理系統(tǒng)所有器件的選擇,必(1)存儲器的選擇須考慮產(chǎn)品的最后應(yīng)用場合,原則上星載系統(tǒng)采用宇航級,存儲器的種類很多,大致可分為掉電數(shù)據(jù)丟失的,比如
7、軍事應(yīng)用采用軍品,工業(yè)場合選用工業(yè)級器件,民用選用商SRAM、SDRAM、FIFO、DPRAM等,掉電數(shù)據(jù)不丟失的,品級即可。最后所選用的器件要考慮是否有對應(yīng)的級別。比如:Flashmemory、NVRAM、EEPROM、EPROM、鐵(7)方便開發(fā)和使用——為了方便開發(fā)仿真,DSP系統(tǒng)電存儲器等。具體的廠家有INTEL、SAMSUN、ISSI、AMD、設(shè)計師最好選用帶JTAG硬件仿真接口的DSP芯片,既能SST、MICRON等。大家對器件的選擇要結(jié)合實際應(yīng)用和選方便開發(fā),又便于以后生產(chǎn)中的測試。定的處理器的接口方式
8、來確定,比如對于TMS320C64X的結(jié)合以上分析,要滿足系統(tǒng)的實時性我們在嵌入式硬件DSP來說可以連接SDRAM、FLASH、SBSRAM等。方案選型之前需要做的一件事是:在PC機上對算法進行評(2)電源的選擇估,得出算法需要消耗多少個DSP指令周期,然后根據(jù)算法電源可選擇TI的電源模塊,也可以選擇LINEAR、的運算量、結(jié)合現(xiàn)實情況、留出足