TI 2000系列DSP開發(fā)設(shè)計及應(yīng)用

DSP系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)流程

　　在設(shè)計需求規(guī)范，確定設(shè)計目標時，其實要解決二個方面的問題：即信號處理方面和非信號處理的問題。
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　　信號處理的問題包括：輸入、輸出結(jié)果特性的分析，DSP算法的確定，以及按要求對確定的性能指標在通用機上用高級語言編程仿真。

　　非信號處理問題包括：應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備的可靠性指標，設(shè)備的可維護性，功耗、體積重量、成本、性能價格比等項目。
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　　算法研究與仿真這是DSP應(yīng)用實際系統(tǒng)設(shè)計中重要的一步。系統(tǒng)性能指標能否實現(xiàn)，以何種算法和結(jié)構(gòu)應(yīng)對需求，都是在這一步考慮的。這種仿真是在通用機上用高級語言編程實現(xiàn)的，編程時最好能仿DSP處理器形式運行，以達到更好的真實性。
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　　DSP芯片選擇中通常有下列幾條應(yīng)注意的：
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　　（1）精度：表數(shù)格式（定點或浮點），通常可以用定點器件解決的問題，盡量用定點器件，因為它經(jīng)濟、速度快、成本低，功耗小。但是在編程時要關(guān)注信號的動態(tài)范圍，在代碼中增加限制信號動態(tài)范圍的定標運算。
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　　（2）字長的選擇：一般浮點DSP芯片都用32位的數(shù)據(jù)字，大多數(shù)定點DSP芯片是16位數(shù)據(jù)字。而MOTOROLA公司定點芯片用24位數(shù)據(jù)字，以便在定點和浮點精度之間取得折中。字長大小是影響成本的重要因素，它影響芯片的大小、引腳數(shù)以及存儲器的大小，設(shè)計時在滿足性能指標的條件下，盡可能選用最小的數(shù)據(jù)字。
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　　（3）存儲器安排：包括存儲器的大小，片內(nèi)存儲器的數(shù)量，總線尋址空間等。片內(nèi)存儲器的大小決定了芯片運行速度和成本，例如TI公司同一系列的DSP芯片，不同種類芯片存儲器的配置等硬件資源各不相同。
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　　（4）開發(fā)工具：在DSP系統(tǒng)設(shè)計中，開發(fā)工具是必不可少的，一個復(fù)雜的DSP系統(tǒng)，必須有功能強大的開發(fā)工具支持。
開發(fā)工具包括軟件和硬件兩部分。軟件開發(fā)工具主要包括：C編譯器、匯編器、鏈接器、程序庫、軟件仿真器等，在確定DSP算法后，編寫的程序代碼通過軟件仿真器進行仿真運行，來確定必要的性能指標。硬件開發(fā)工具包括在線硬件仿真器和系統(tǒng)開發(fā)板。在線硬件仿真器通常是JTAG周邊掃描接口板，可以對設(shè)計的硬件進行在線調(diào)試；在硬件系統(tǒng)完成之前，不同功能的開發(fā)板上實時運行設(shè)計的DSP軟件，可以提高開發(fā)效率。甚至在有的數(shù)量小的產(chǎn)品中，直接將開發(fā)板當作最終產(chǎn)品。
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　　（5）功耗與電源管理：在一些手提便攜式的消費類電子產(chǎn)品中，供電電源的節(jié)省是很重要的問題，因而目前DSP生產(chǎn)廠商越來越重視這方面。它通常包括供電電壓的選擇和電源的管理功能。
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　　供電電壓一般取得比較低，實施芯片的低電壓供電，通常有3.3V，2.5V，1.8V，0.9V等，在同樣的時鐘頻率下，它們的功耗將遠遠低于5V供電電壓的芯片。
加強了對電源的管理后，通常用休眠、等待模式等方式節(jié)省功率消耗。例如TI公司提供了詳細的、功能隨指令類型和處理器配置而改變的應(yīng)用說明。
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　　（6）成本和廠家的銷售后服務(wù)：特別要注意DSP芯片的生產(chǎn)和主推產(chǎn)品，以便以低的成本實施來要求產(chǎn)品。但低價位的芯片必然是功能較少、片內(nèi)存儲器少、性能上差一些的，這就帶給編程一定的困難。
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　　（7）支持多處理器：近來各類軟件在無線電產(chǎn)品及雷達中的應(yīng)用中，都需要能處理高數(shù)據(jù)率、大運算量的應(yīng)用系統(tǒng)。單一的處理器系統(tǒng)已難以承擔這類復(fù)雜任務(wù)，因而采用多個處理器并行工作。這種情況下，各處理器之間連接和通訊功能是必須要作為主要因素予以考慮的。近年新推出的DSP芯片系列都改善了這方面性能，注意增加專門的接口或DMA通道，來支持多處理器的DSP運行。