資料介紹
1 引言
1.1 DSP簡介及基本特點(diǎn)
數(shù)字信號的處理離不開算法和實(shí)現(xiàn)手段。數(shù)字信號處理器(digital signal processor簡稱DSP)。是在模擬信號變換成數(shù)字信號以后進(jìn)行高速實(shí)時處理的專用處理器,是實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)字信號處理的有力工具。DSP目前廣泛應(yīng)用于模式識別,數(shù)字通信,信號處理,工業(yè)控制等領(lǐng)域。TI公司的TMS320C54X系列DSP有著以下的特點(diǎn):采用先進(jìn)的修正增強(qiáng)型哈佛結(jié)構(gòu),片內(nèi)共有8條總線(1條程序存儲器總線,3條數(shù)據(jù)存儲器總線和4條地址總線);高度并行和帶有專用硬件邏輯的CPU設(shè)計(jì);高度專業(yè)化的指令系統(tǒng);模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);能降低功耗和提高抗輻射能力的新的靜電設(shè)計(jì)方法。因此它能高速實(shí)時以及靈活地應(yīng)用于圖像處理、語言處理、頻譜分析、數(shù)字濾波、實(shí)時控制 等各個領(lǐng)域。TMS320VC5402是54X系列中應(yīng)用比較廣泛的一種芯片,它有著豐富的接口資源,是一種集數(shù)據(jù)處理和通信功能于一體的高速微處理器。其操作速率為40~100MIPS。
1.2 PCI局部總線的性能和特點(diǎn)
PCI總線是一種不依附于某個具體處理器的局部總線。從結(jié)構(gòu)上看,PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級總線,具體由一個橋接電路實(shí)現(xiàn)對這一層的管理,并實(shí)現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。管理器提供了信號緩沖,使之能支持10種外設(shè),并能在高時鐘頻率下保持高性能。PCI總線也支持總線主控技術(shù),允許智能設(shè)備在需要時取得總線控制權(quán)以加速數(shù)據(jù)傳送。
2信號處理系統(tǒng)的功能構(gòu)成
通用信號處理系統(tǒng)一般分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理3個部分(圖1)。采集部分可以采用通用的數(shù)據(jù)采集卡,數(shù)據(jù)管理部分則必須用 PC機(jī)才能完成。在信號處理系統(tǒng)中,最費(fèi)時間,也即影響信號處理系統(tǒng)的實(shí)時性的瓶頸是數(shù)據(jù)的處理部分。數(shù)據(jù)的處理通常采用微機(jī)軟件的方法, 但完全由PC機(jī)處理有個缺點(diǎn),就是信號處理需要的運(yùn)算主要是數(shù)字運(yùn)算,因相對于通用CPU(GPP)來說,它是采用馮·諾依曼存儲器結(jié)構(gòu),并不適用于數(shù)字信號的運(yùn)算,不僅會造成處理速度慢,而且占用CPU時間過多,直接影響了PC機(jī)對數(shù)據(jù)的管理。因此,我們提出用另一種方法把信號處理部分從微機(jī)軟件中分離出來,交給DSP處理,然后把DSP處理好的數(shù)據(jù)再傳給PC機(jī)管理。該系統(tǒng)的功能構(gòu)成如圖1所示。這樣不僅可以做到信號處理和數(shù)據(jù)管理并行進(jìn)行,而且充分利用DSP對數(shù)字信號處理高速,并行的優(yōu)勢,提高了信號處理系統(tǒng)的實(shí)時性和穩(wěn)定性。在對信號作連續(xù)的流水處理時,其性能優(yōu)勢更能得以體現(xiàn),同時這也是一個廉價的產(chǎn)品,有著很高的性能價格比。
3 信號處理部分的硬件構(gòu)成
信號處理部分接口電路的結(jié)構(gòu)如圖2所示。信號處理程序保存在主機(jī)中,在上電以后,自舉加載到DSP中,并由固化在DSP的ROM中的 BOOTLOADER來完成。
主要的處理流程是:信號采集卡把模擬的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字的信息,進(jìn)入PC機(jī);由PC機(jī)通過PCI接口把數(shù)字的信息傳輸?shù)紻SP,保存在SRAM中; DSP從SRAM中讀取數(shù)據(jù),對信號進(jìn)行處理;然后,把處理后的數(shù)據(jù)再從PCI接口傳回PC機(jī),交給數(shù)據(jù)管理部分處理
1.1 DSP簡介及基本特點(diǎn)
數(shù)字信號的處理離不開算法和實(shí)現(xiàn)手段。數(shù)字信號處理器(digital signal processor簡稱DSP)。是在模擬信號變換成數(shù)字信號以后進(jìn)行高速實(shí)時處理的專用處理器,是實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)字信號處理的有力工具。DSP目前廣泛應(yīng)用于模式識別,數(shù)字通信,信號處理,工業(yè)控制等領(lǐng)域。TI公司的TMS320C54X系列DSP有著以下的特點(diǎn):采用先進(jìn)的修正增強(qiáng)型哈佛結(jié)構(gòu),片內(nèi)共有8條總線(1條程序存儲器總線,3條數(shù)據(jù)存儲器總線和4條地址總線);高度并行和帶有專用硬件邏輯的CPU設(shè)計(jì);高度專業(yè)化的指令系統(tǒng);模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);能降低功耗和提高抗輻射能力的新的靜電設(shè)計(jì)方法。因此它能高速實(shí)時以及靈活地應(yīng)用于圖像處理、語言處理、頻譜分析、數(shù)字濾波、實(shí)時控制 等各個領(lǐng)域。TMS320VC5402是54X系列中應(yīng)用比較廣泛的一種芯片,它有著豐富的接口資源,是一種集數(shù)據(jù)處理和通信功能于一體的高速微處理器。其操作速率為40~100MIPS。
1.2 PCI局部總線的性能和特點(diǎn)
PCI總線是一種不依附于某個具體處理器的局部總線。從結(jié)構(gòu)上看,PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級總線,具體由一個橋接電路實(shí)現(xiàn)對這一層的管理,并實(shí)現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。管理器提供了信號緩沖,使之能支持10種外設(shè),并能在高時鐘頻率下保持高性能。PCI總線也支持總線主控技術(shù),允許智能設(shè)備在需要時取得總線控制權(quán)以加速數(shù)據(jù)傳送。
2信號處理系統(tǒng)的功能構(gòu)成
通用信號處理系統(tǒng)一般分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理3個部分(圖1)。采集部分可以采用通用的數(shù)據(jù)采集卡,數(shù)據(jù)管理部分則必須用 PC機(jī)才能完成。在信號處理系統(tǒng)中,最費(fèi)時間,也即影響信號處理系統(tǒng)的實(shí)時性的瓶頸是數(shù)據(jù)的處理部分。數(shù)據(jù)的處理通常采用微機(jī)軟件的方法, 但完全由PC機(jī)處理有個缺點(diǎn),就是信號處理需要的運(yùn)算主要是數(shù)字運(yùn)算,因相對于通用CPU(GPP)來說,它是采用馮·諾依曼存儲器結(jié)構(gòu),并不適用于數(shù)字信號的運(yùn)算,不僅會造成處理速度慢,而且占用CPU時間過多,直接影響了PC機(jī)對數(shù)據(jù)的管理。因此,我們提出用另一種方法把信號處理部分從微機(jī)軟件中分離出來,交給DSP處理,然后把DSP處理好的數(shù)據(jù)再傳給PC機(jī)管理。該系統(tǒng)的功能構(gòu)成如圖1所示。這樣不僅可以做到信號處理和數(shù)據(jù)管理并行進(jìn)行,而且充分利用DSP對數(shù)字信號處理高速,并行的優(yōu)勢,提高了信號處理系統(tǒng)的實(shí)時性和穩(wěn)定性。在對信號作連續(xù)的流水處理時,其性能優(yōu)勢更能得以體現(xiàn),同時這也是一個廉價的產(chǎn)品,有著很高的性能價格比。
3 信號處理部分的硬件構(gòu)成
信號處理部分接口電路的結(jié)構(gòu)如圖2所示。信號處理程序保存在主機(jī)中,在上電以后,自舉加載到DSP中,并由固化在DSP的ROM中的 BOOTLOADER來完成。
主要的處理流程是:信號采集卡把模擬的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字的信息,進(jìn)入PC機(jī);由PC機(jī)通過PCI接口把數(shù)字的信息傳輸?shù)紻SP,保存在SRAM中; DSP從SRAM中讀取數(shù)據(jù),對信號進(jìn)行處理;然后,把處理后的數(shù)據(jù)再從PCI接口傳回PC機(jī),交給數(shù)據(jù)管理部分處理
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