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數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。
數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。在過(guò)去的二十多年時(shí)間里,數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛DSP技術(shù)圖解的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理,以得到符合人們需要的信號(hào)形式。
數(shù)字信號(hào)處理是將信號(hào)以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理是信號(hào)處理的子集。
數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。在過(guò)去的二十多年時(shí)間里,數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛DSP技術(shù)圖解的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理,以得到符合人們需要的信號(hào)形式。
數(shù)字信號(hào)處理是將信號(hào)以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理是信號(hào)處理的子集。
數(shù)字信號(hào)處理的目的是對(duì)真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量或?yàn)V波。因此在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理之前需要將信號(hào)從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域,這通常通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字信號(hào)處理的輸出經(jīng)常也要變換到模擬域,這是通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。
數(shù)字信號(hào)處理的算法需要利用計(jì)算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和專(zhuān)用集成電路(ASIC)等。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、造價(jià)低、速度快等突出優(yōu)點(diǎn),這些都是模擬信號(hào)處理技術(shù)與設(shè)備所無(wú)法比擬的。
實(shí)現(xiàn)方法
DSP的實(shí)現(xiàn)方法一般有以下幾種:
?。?) 在通用的計(jì)算機(jī)(如PC機(jī))上用軟件(如Fortran、C語(yǔ)言)實(shí)現(xiàn);
?。?) 在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加上專(zhuān)用的加速處理機(jī)實(shí)現(xiàn);
?。?) 用通用的單片機(jī)(如MCS-51、96系列等)實(shí)現(xiàn),這種方法可用于一些不太復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理,如數(shù)字控制等;
?。?) 用通用的可編程DSP實(shí)現(xiàn)。與單片機(jī)相比,DSP芯片具有更加適合于數(shù)字信號(hào)處理的軟件和硬件資源,可用于 復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理算法;
?。?) 用專(zhuān)用的DSP芯片實(shí)現(xiàn)。在一些特殊的場(chǎng)合,要求的信號(hào)處理速度極高,用通用DSP芯片很難實(shí)現(xiàn),例如專(zhuān)用于FFT、數(shù)字濾波、卷積、相關(guān)等算法的DSP芯片,這種芯片將相應(yīng)的信號(hào)處理算法在芯片內(nèi)部用硬件實(shí)現(xiàn),無(wú)需進(jìn)行編程。
在上述幾種方法中,第1種方法的缺點(diǎn)是速度較慢,一般可用于DSP算法的模擬;第2種和第5種方法專(zhuān)用性強(qiáng),應(yīng)用受到很大的限制,第2種方法也不便于系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行;第3種方法只適用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的DSP算法;只有第4種方法才使數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用打開(kāi)了新的局面。
特點(diǎn)
考慮一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)例,比如有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)說(shuō),F(xiàn)IR濾波器是做一系列的點(diǎn)積。取一個(gè)輸入量和一個(gè)序數(shù)向量,在系數(shù)和輸入樣本的滑動(dòng)窗口間作乘法,然后將所有的乘積加起來(lái),形成一個(gè)輸出樣本。類(lèi)似的運(yùn)算在數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中大量地重復(fù)發(fā)生,使得為此設(shè)計(jì)的器件必須提供專(zhuān)門(mén)的支持,促成了了DSP器件與通用處理器(GPP)的分流:
對(duì)密集的乘法運(yùn)算的支持
GPP不是設(shè)計(jì)來(lái)做密集乘法任務(wù)的,即使是一些現(xiàn)代的GPP,也要求多個(gè)指令周期來(lái)做一次乘法。而DSP處理器使用專(zhuān)門(mén)的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)單周期乘法。DSP處理器還增加了累加器寄存器來(lái)處理多個(gè)乘積的和。累加器寄存器通常比其他寄存器寬,增加稱(chēng)為結(jié)果bits的額外bits來(lái)避免溢出。同時(shí),為了充分體現(xiàn)專(zhuān)門(mén)的乘法-累加硬件的好處,幾乎所有的DSP的指令集都包含有顯式的MAC指令。
存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)上,GPP使用馮。諾依曼存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中,只有一個(gè)存儲(chǔ)器空間通過(guò)一組總線(一個(gè)地址總線和一個(gè)數(shù)據(jù)總線)連接到處理器核。通常,做一次乘法會(huì)發(fā)生4次存儲(chǔ)器訪問(wèn),用掉至少四個(gè)指令周期。大多數(shù)DSP采用了哈佛結(jié)構(gòu),將存儲(chǔ)器空間劃分成兩個(gè),分別存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。它們有兩組總線連接到處理器核,允許同時(shí)對(duì)它們進(jìn)行訪問(wèn)。這種安排將處理器存貯器的帶寬加倍,更重要的是同時(shí)為處理器核提供數(shù)據(jù)與指令。在這種布局下,DSP得以實(shí)現(xiàn)單周期的MAC指令。還有一個(gè)問(wèn)題,即現(xiàn)在典型的高性能GPP實(shí)際上已包含兩個(gè)片內(nèi)高速緩存,一個(gè)是數(shù)據(jù),一個(gè)是指令,它們直接連接到處理器核,以加快運(yùn)行時(shí)的訪問(wèn)速度。從物理上說(shuō),這種片內(nèi)的雙存儲(chǔ)器和總線的結(jié)構(gòu)幾乎與哈佛結(jié)構(gòu)的一樣了。然而從邏輯上說(shuō),兩者還是有重要的區(qū)別。GPP使用控制邏輯來(lái)決定哪些數(shù)據(jù)和指令字存儲(chǔ)在片內(nèi)的高速緩存里,其程序員并不加以指定(也可能根本不知道)。與此相反,DSP使用多個(gè)片內(nèi)存儲(chǔ)器和多組總線來(lái)保證每個(gè)指令周期內(nèi)存儲(chǔ)器的多次訪問(wèn)。在使用DSP時(shí),程序員要明確地控制哪些數(shù)據(jù)和指令要存儲(chǔ)在片內(nèi)存儲(chǔ)器中。程序員在寫(xiě)程序時(shí),必須保證處理器能夠有效地使用其雙總線。此外,DSP處理器幾乎都不具備數(shù)據(jù)高速緩存。這是因?yàn)镈SP的典型數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)流。也就是說(shuō),DSP處理器對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)樣本做計(jì)算后,就丟棄了,幾乎不再重復(fù)使用。
零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)
如果了解到DSP算法的一個(gè)共同的特點(diǎn),即大多數(shù)的處理時(shí)間是花在執(zhí)行較小的循環(huán)上,也就容易理解,為什么大多數(shù)的DSP都有專(zhuān)門(mén)的硬件,用于零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)。所謂零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)是指處理器在執(zhí)行循環(huán)時(shí),不用花時(shí)間去檢查循環(huán)計(jì)數(shù)器的值、條件轉(zhuǎn)移到循環(huán)的頂部、將循環(huán)計(jì)數(shù)器減1。與此相反,GPP的循環(huán)使用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。某些高性能的GPP使用轉(zhuǎn)移預(yù)報(bào)硬件,幾乎達(dá)到與硬件支持的零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)同樣的效果。
定點(diǎn)計(jì)算
大多數(shù)DSP使用定點(diǎn)計(jì)算,而不是使用浮點(diǎn)。雖然DSP的應(yīng)用必須十分注意數(shù)字的精確,用浮點(diǎn)來(lái)做應(yīng)該容易的多,但是對(duì)DSP來(lái)說(shuō),廉價(jià)也是非常重要的。定點(diǎn)機(jī)器比起相應(yīng)的浮點(diǎn)機(jī)器來(lái)要便宜(而且更快)。為了不使用浮點(diǎn)機(jī)器而又保證數(shù)字的準(zhǔn)確,DSP處理器在指令集和硬件方面都支持飽和計(jì)算、舍入和移位。
專(zhuān)門(mén)的尋址方式
DSP處理器往往都支持專(zhuān)門(mén)的尋址模式,它們對(duì)通常的信號(hào)處理操作和算法是很有用的。例如,模塊(循環(huán))尋址(對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器延時(shí)線很有用)、位倒序?qū)ぶ罚▽?duì)FFT很有用)。這些非常專(zhuān)門(mén)的尋址模式在GPP中是不常使用的,只有用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
執(zhí)行時(shí)間的預(yù)測(cè)
大多數(shù)的DSP應(yīng)用(如蜂窩電話和調(diào)制解調(diào)器)都是嚴(yán)格的實(shí)時(shí)應(yīng)用,所有的處理必須在指定的時(shí)間內(nèi)完成。這就要求程序員準(zhǔn)確地確定每個(gè)樣本需要多少處理時(shí)間,或者,至少要知道,在最壞的情況下,需要多少時(shí)間。如果打算用低成本的GPP去完成實(shí)時(shí)信號(hào)處理的任務(wù),執(zhí)行時(shí)間的預(yù)測(cè)大概不會(huì)成為什么問(wèn)題,應(yīng)為低成本GPP具有相對(duì)直接的結(jié)構(gòu),比較容易預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間。然而,大多數(shù)實(shí)時(shí)DSP應(yīng)用所要求的處理能力是低成本GPP所不能提供的。這時(shí)候,DSP對(duì)高性能GPP的優(yōu)勢(shì)在于,即便是使用了高速緩存的DSP,哪些指令會(huì)放進(jìn)去也是由程序員(而不是處理器)來(lái)決定的,因此很容易判斷指令是從高速緩存還是從存儲(chǔ)器中讀取。DSP一般不使用動(dòng)態(tài)特性,如轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)和推理執(zhí)行等。因此,由一段給定的代碼來(lái)預(yù)測(cè)所要求的執(zhí)行時(shí)間是完全直截了當(dāng)?shù)?。從而使程序員得以確定芯片的性能限制。
定點(diǎn)DSP指令集
定點(diǎn)DSP指令集是按兩個(gè)目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)的:·使處理器能夠在每個(gè)指令周期內(nèi)完成多個(gè)操作,從而提高每個(gè)指令周期的計(jì)算效率。·將存貯DSP程序的存儲(chǔ)器空間減到最?。ㄓ捎诖鎯?chǔ)器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的成本影響甚大,該問(wèn)題在對(duì)成本敏感的DSP應(yīng)用中尤為重要)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),DSP處理器的指令集通常都允許程序員在一個(gè)指令內(nèi)說(shuō)明若干個(gè)并行的操作。例如,在一條指令包含了MAC操作,即同時(shí)的一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)移動(dòng)。在典型的例子里,一條指令就包含了計(jì)算FIR濾波器的一節(jié)所需要的所有操作。這種高效率付出的代價(jià)是,其指令集既不直觀,也不容易使用(與GPP的指令集相比)。GPP的程序通常并不在意處理器的指令集是否容易使用,因?yàn)樗麄円话闶褂孟驝或C++等高級(jí)語(yǔ)言。而對(duì)于DSP的程序員來(lái)說(shuō),不幸的是主要的DSP應(yīng)用程序都是用匯編語(yǔ)言寫(xiě)的(至少部分是匯編語(yǔ)言優(yōu)化的)。這里有兩個(gè)理由:首先,大多數(shù)廣泛使用的高級(jí)語(yǔ)言,例如C,并不適合于描述典型的DSP算法。其次,DSP結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,如多存儲(chǔ)器空間、多總線、不規(guī)則的指令集、高度專(zhuān)門(mén)化的硬件等,使得難于為其編寫(xiě)高效率的編譯器。即便用編譯器將C源代碼編譯成為DSP的匯編代碼,優(yōu)化的任務(wù)仍然很重。典型的DSP應(yīng)用都具有大量計(jì)算的要求,并有嚴(yán)格的開(kāi)銷(xiāo)限制,使得程序的優(yōu)化必不可少(至少是對(duì)程序的最關(guān)鍵部分)。因此,考慮選用DSP的一個(gè)關(guān)鍵因素是,是否存在足夠的能夠較好地適應(yīng)DSP處理器指令集的程序員。
開(kāi)發(fā)工具的要求
因?yàn)镈SP應(yīng)用要求高度優(yōu)化的代碼,大多數(shù)DSP廠商都提供一些開(kāi)發(fā)工具,以幫助程序員完成其優(yōu)化工作。例如,大多數(shù)廠商都提供處理器的仿真工具,以準(zhǔn)確地仿真每個(gè)指令周期內(nèi)處理器的活動(dòng)。無(wú)論對(duì)于確保實(shí)時(shí)操作還是代碼的優(yōu)化,這些都是很有用的工具。GPP廠商通常并不提供這樣的工具,主要是因?yàn)镚PP程序員通常并不需要詳細(xì)到這一層的信息。GPP缺乏精確到指令周期的仿真工具,是DSP應(yīng)用開(kāi)發(fā)者所面臨的的大問(wèn)題:由于幾乎不可能預(yù)測(cè)高性能GPP對(duì)于給定任務(wù)所需要的周期數(shù),從而無(wú)法說(shuō)明如何去改善代碼的性能。
應(yīng)用
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)通信需求正向多樣化、個(gè)人化方向發(fā)展。而無(wú)線數(shù)據(jù)通信作為向社會(huì)公眾迅速、準(zhǔn)確、安全、靈活、高效地提供數(shù)據(jù)交流的有力手段,其市場(chǎng)需求也日益迫切。正是在這種情況下,3G、4G通信才會(huì)不斷地被推出,但是無(wú)論是3G還是4G,未來(lái)通信都將離不開(kāi)DSP技術(shù)(數(shù)字信號(hào)處理器),DSP作為一種功能強(qiáng)大的特種微處理器,主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視像信號(hào)的高速數(shù)學(xué)運(yùn)算和實(shí)時(shí)處理方面,可以說(shuō)DSP將在未來(lái)通信領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。
為了確保未來(lái)的通信能在各種環(huán)境下自由高效地工作,這就要求組成未來(lái)通信的DSP要具有非常高的處理信號(hào)的運(yùn)算速度,才能實(shí)現(xiàn)各種繁雜的計(jì)算、解壓縮和編譯碼。而目前DSP按照功能的側(cè)重點(diǎn)不一樣,可以分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP,定點(diǎn)DSP以成本低見(jiàn)長(zhǎng),浮點(diǎn)DSP以速度快見(jiàn)長(zhǎng)。如果單一地使用一種類(lèi)型的DSP,未來(lái)通信的潛能就不能得到最大程度的發(fā)揮。為了能將定點(diǎn)與浮點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)集于一身,突破DSP技術(shù)上的瓶頸,人們又推出了一種高級(jí)多重處理結(jié)構(gòu)--VLIW結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以在不提高時(shí)鐘速度的情況下,實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力,而且它能同時(shí)具備定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP所有的優(yōu)點(diǎn)。為了能推出一系列更高檔的新技術(shù)平臺(tái),人們又開(kāi)始注重DSP的內(nèi)核技術(shù)的開(kāi)發(fā),因?yàn)镈SP的內(nèi)核就相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的CPU一樣,被譽(yù)為DSP的心臟,大量的算法和操作都得通過(guò)它來(lái)完成,因此該內(nèi)核結(jié)構(gòu)的質(zhì)量如何,將會(huì)直接影響整個(gè)DSP芯片的性能、 功耗和成本。
考慮到未來(lái)無(wú)線訪問(wèn)Internet因特網(wǎng)和開(kāi)展多媒體業(yè)務(wù)的需要,現(xiàn)在美國(guó)的Sun公司又開(kāi)始準(zhǔn)備準(zhǔn)將該公司的拳頭產(chǎn)品--PersonalJava語(yǔ)言嵌入到DSP中,以便能進(jìn)一步提高DSP在處理信號(hào)方面的自動(dòng)化程度和智能化程度。當(dāng)然,在以前DSP中也潛入了其他軟件語(yǔ)言,例如高級(jí)C語(yǔ)言,但這種語(yǔ)言在處理網(wǎng)絡(luò)資源以及多媒體信息方面無(wú)能為力;而PersonalJava是一種適合個(gè)人網(wǎng)絡(luò)連接和應(yīng)用的Java環(huán)境,基于該環(huán)境的個(gè)人通信系統(tǒng)可以從網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)上下載數(shù)據(jù)和圖像。此外,人們還在研究開(kāi)發(fā)符合MPEG-4無(wú)線解壓縮標(biāo)準(zhǔn)DSP,該壓縮標(biāo)準(zhǔn)將為未來(lái)通信傳輸各種多媒體信息提供了依據(jù)。
作為一個(gè)案例研究,我們來(lái)考慮數(shù)字領(lǐng)域里最通常的功能:濾波。簡(jiǎn)單地說(shuō),濾波就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,以改善其特性。例如,濾波可以從信號(hào)里清除噪聲或靜電干擾,從而改善其信噪比。為什么要用微處理器,而不是模擬器件來(lái)對(duì)信號(hào)做濾波呢?我們來(lái)看看其優(yōu)越性:
模擬濾波器(或者更一般地說(shuō),模擬電路)的性能要取決于溫度等環(huán)境因素。而數(shù)字濾波器則基本上不受環(huán)境的影響。
數(shù)字濾波易于在非常小的寬容度內(nèi)進(jìn)行復(fù)制,因?yàn)槠湫阅懿⒉蝗Q于性能已偏離正常值的器件的組合。
一個(gè)模擬濾波器一旦制造出來(lái),其特性(例如通帶頻率范圍)是不容易改變的。使用微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器,就可以通過(guò)對(duì)其重新編程來(lái)改變?yōu)V波的特性。
初學(xué)DSP
一、為什么要用DSP?
3G通信技術(shù)的發(fā)展,要求處理器的速度越來(lái)越高,體積越來(lái)越小,MCU的速度較慢;CPU體積大、功耗高;嵌入CPU的成本較高。DSP的發(fā)展正好能滿足這一發(fā)展的要求,使其在許多速度要求較高、算法較復(fù)雜的場(chǎng)合取代MCU或其它處理器,而且綜合成本有可能更低。
二、DSP是什么、能干嘛?
想了解這些,就得一個(gè)概念講起,DSP首先是Digital Signal Processing(數(shù)字信號(hào)處理),然后才是Digital Singnal Processor(數(shù)字信號(hào)處理器)。具體關(guān)于DSP的介紹,請(qǐng)參考小弟的《三國(guó)殺之FPGA與ASIC、DSP全面大比拼!》,你能找到你想要的知識(shí),也能找到學(xué)習(xí)DSP的動(dòng)力。
三、DSP有沒(méi)有前途(“錢(qián)途”)?
很多人都覺(jué)得做技術(shù)就是苦逼,哪來(lái)的什么前途,一定要轉(zhuǎn)做技術(shù)管理或銷(xiāo)售。以前我也這般認(rèn)為,但現(xiàn)在越來(lái)越多的事實(shí)證明,這就是一個(gè)謬論,DSP相當(dāng)有錢(qián)途!舉兩個(gè)例子:其一,某位DSP的資深A(yù)E,可以算是中國(guó)區(qū)該領(lǐng)域的專(zhuān)家,年薪不菲(60萬(wàn)以上),走遍世界,工作也很輕松;其二,某知名電信公司晉升年限一樣的技術(shù)專(zhuān)家比同級(jí)的經(jīng)理薪酬要高,如Expert(專(zhuān)家級(jí))與管理大概50個(gè)人的經(jīng)理相比,前者的薪酬要更高。
肯定有人說(shuō)哪這么多高端人士,大家都是正常人類(lèi)。好吧,那來(lái)個(gè)正常的數(shù)據(jù),京滬深的DSP工程師起薪基本上是10K/月,就是1萬(wàn)現(xiàn)大洋,滿意了吧。
四、DSP好不好學(xué)?
不管你喜不喜歡,學(xué)習(xí)DSP就必須得面對(duì)她:算法。算法是DSP的精華,可以說(shuō)擺平了算法就搞定了80%,如果你又懂單片機(jī)編程,那么恭喜你有成為DSP專(zhuān)家的潛力。肯定有童鞋問(wèn)算法到底好不好學(xué)呢?算法,聽(tīng)上去是很高深的東西,但其原理也不過(guò)就是一些加減乘而已,連除都很少。肯定有童鞋又問(wèn),加減乘不就是小學(xué)生的算術(shù)嘛?是的, DSP 的算法也許就比小學(xué)生的算術(shù)難一滴滴。聽(tīng)完這些,你肯定樂(lè)呵呵:DSP挺好學(xué)的嘛。
五、DSP該怎么學(xué)?
這是個(gè)大問(wèn)題,這里涉及到選開(kāi)發(fā)板、看書(shū)、做實(shí)驗(yàn),下面咱們?cè)敿?xì)講這幾個(gè)問(wèn)題:
1、如何DSP開(kāi)發(fā)板?
咱們?cè)谟懻撨x開(kāi)發(fā)板之前,得先解決要學(xué)哪種DSP??破找幌?,DSP分為通用型DSP芯片和專(zhuān)用型DSP芯片,通用型DSP芯片適合普通的DSP應(yīng)用,如TI,ADI等公司的DSP芯片屬于通用型DSP芯片;專(zhuān)用DSP芯片是為特定的DSP運(yùn)算而設(shè)計(jì)的,更適合特殊的運(yùn)算,如數(shù)字濾波、卷積和FFT,如如Motorola公司的DSP56200。學(xué)習(xí)DSP是當(dāng)然為了找工作掙錢(qián)的,那自然是要學(xué)TI的通用型DSP,為什么呢,因?yàn)門(mén)I 占有最大的市場(chǎng)份額(世界市場(chǎng)45%的份額),咱總不能學(xué)一個(gè)沒(méi)有市場(chǎng)的DSP吧。
DSP是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),要想快速精通,就必須有自己的操作平臺(tái)。這樣既可以增強(qiáng)動(dòng)手能力,也可以節(jié)約很多時(shí)間。所以,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),選擇一款性價(jià)比較高的開(kāi)發(fā)板很重要。下面咱們就選開(kāi)發(fā)板了,TI 公司現(xiàn)在主推四大系列DSP: 1)C2000 系列(定點(diǎn)、控制器):C20X,F(xiàn)20X,F(xiàn)24X,F(xiàn)24XX ,C28x,用于數(shù)字化控制領(lǐng)域;2)C5000 系列(定點(diǎn)、低功耗):C54X,C54XX,C55X,用于通信、便攜式應(yīng)用領(lǐng)域;3)C6000 系列:C62XX,C67XX,C64X,用于寬帶網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字影像領(lǐng)域;4)OMAP 系列:TI專(zhuān)門(mén)為支持2.5G和3G手機(jī)應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)的處理器體系結(jié)構(gòu)(DSP+MCU+MTC內(nèi)存和流量控制器)。雖然有這么多型號(hào)的DSP,但作為初學(xué)者,我們當(dāng)然要選擇C2000 系列,而且要選擇F2810/F2812,這是業(yè)界最強(qiáng)大的控制專(zhuān)用DSP,還有一個(gè)升級(jí)版:28335。開(kāi)發(fā)板的主控芯片選取了,至于具體選哪個(gè)品牌的開(kāi)發(fā)板,價(jià)格從幾百到幾千不等,具體看個(gè)人預(yù)算。
開(kāi)發(fā)板選擇有這么兩個(gè)原則:1)適當(dāng)?shù)耐庠O(shè)。最小系統(tǒng)板雖然便宜但不利于咱們學(xué)習(xí)(最小系統(tǒng)是給高手DIY的),沒(méi)外設(shè)搞起來(lái)沒(méi)有成就感,沒(méi)幾天就煩了,所以得有適當(dāng)?shù)耐庠O(shè);功能堆疊型開(kāi)發(fā)板雖然功能豐富,但是貴,也不適合咱們初學(xué)。初學(xué)嘛,沒(méi)創(chuàng)造什么效益,自然是以節(jié)約為主。有基本的外設(shè)就行了,最重要的是學(xué)習(xí)接口,比如SPI、SCI、CAN,不管你以后做什么項(xiàng)目都通過(guò)這些接口連接外圍電路。2)例程。光有代碼的例程不是好例程。例程一定要詳細(xì)、模塊化。
數(shù)據(jù)流式編程在硬件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)流式編程(Dataflow Programming)是一種存在已久的程序設(shè)計(jì)范式,可以追溯到19世紀(jì)60年代,由MIT的Jack Dennis教授開(kāi)創(chuàng)。
2023-10-31 標(biāo)簽:DSP技術(shù)labview接收機(jī) 822 0
MediaTek Filogic 130A Wi-Fi 6 AIoT 邊緣運(yùn)算語(yǔ)音辨識(shí)方案
聯(lián)發(fā)科技 MediaTek 全新無(wú)線連網(wǎng)系統(tǒng)單芯片 Filogic 130A ( MT7933 ),整合獨(dú)立音訊數(shù)位訊號(hào)處理器 ( DSP ) ,可便捷...
2022-09-26 標(biāo)簽:DSP技術(shù)Mediatek邊緣運(yùn)算 1159 0
深入探討在FPGA設(shè)計(jì)中要避免的10大錯(cuò)誤
本文列出了FPGA設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的十個(gè)錯(cuò)誤。我們收集了 FPGA 工程師在其設(shè)計(jì)中犯的 10 個(gè)最常見(jiàn)錯(cuò)誤,并提供了解決方案的建議和替代方案。
2023-06-01 標(biāo)簽:FPGA設(shè)計(jì)DSP技術(shù)時(shí)鐘緩沖器 1166 0
關(guān)于DSP的近距離無(wú)線通信的嵌入式數(shù)據(jù)記錄設(shè)備設(shè)計(jì)
黑匣子是比較流行的電子記錄設(shè)備之一,廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)記錄飛機(jī)、船舶、汽車(chē)等行進(jìn)過(guò)程中的重要數(shù)據(jù),包括速度、方向、高度、偏轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度等。通過(guò)這...
2020-03-02 標(biāo)簽:dsp嵌入式DSP技術(shù) 1775 0
關(guān)于DSP中fft函數(shù)調(diào)用方法
以下主要是通過(guò)代碼調(diào)用ftf函數(shù)
2019-01-01 標(biāo)簽:DSP技術(shù) 8240 0
基于dsp防撞雷達(dá)信號(hào)采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
針對(duì)線性調(diào)頻連續(xù)波汽車(chē)防撞雷達(dá)回波信號(hào)的特點(diǎn),選用串行差分ADC,設(shè)計(jì)了一種基于DSP的SPORT口的I、Q雙通道采樣系統(tǒng),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的正確性。
2018-12-19 標(biāo)簽:DSP技術(shù)信號(hào)采集 1218 0
基于dsp風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量檢裝置
設(shè)計(jì)了一種基于DSP的風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量檢測(cè)裝置。采用TMS320F28335作為處理器,通過(guò)FPGA來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制;采用了工業(yè)控制中通用的CAN...
2018-12-19 標(biāo)簽:dspDSP技術(shù)TMS320F28335 1247 0
電機(jī)控制系統(tǒng)中使用DSP的優(yōu)勢(shì)
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保理念的深入關(guān)切,低能耗產(chǎn)品設(shè)計(jì)面臨越來(lái)越苛刻的需求。同樣,近年來(lái)電機(jī)控制系統(tǒng)方案也面臨越來(lái)越高的要求,一方面用于無(wú)傳感器矢量控制的復(fù)雜算法...
2018-10-08 標(biāo)簽:ADI電機(jī)控制DSP技術(shù) 1.3萬(wàn) 0
應(yīng)用DSP核心板一種新型機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人民生活水平提高,機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入了人們的生活中。這個(gè)時(shí)代的來(lái)臨,出現(xiàn)了各種新型機(jī)器人,如清掃機(jī)器人、安防機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人的最重要...
2018-10-08 標(biāo)簽:RFIDDSP技術(shù)電子羅盤(pán) 3591 0
磁道數(shù)為單位)和磁盤(pán)轉(zhuǎn)速(以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為單位)來(lái)擴(kuò)大計(jì)算機(jī)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的容量和改善其性能。
2018-08-19 標(biāo)簽:DSP技術(shù)數(shù)字控制 3181 0
類(lèi)別:電子資料 2022-03-04 標(biāo)簽:DSP技術(shù)
基于現(xiàn)代DSP技術(shù)的QPSK調(diào)制器的設(shè)計(jì)立即下載
類(lèi)別:電子資料 2023-10-27 標(biāo)簽:芯片DSP技術(shù)QPSK調(diào)制
基于DSP的RFID讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)方案立即下載
類(lèi)別:DSP 2017-11-02 標(biāo)簽:rfiddsp技術(shù)讀寫(xiě)器
基于DSP技術(shù)的RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)立即下載
類(lèi)別:電子教材 2016-10-26 標(biāo)簽:RFIDDSP技術(shù)
類(lèi)別:DSP 2016-04-25 標(biāo)簽:DSP技術(shù)算法TMS320C54x
類(lèi)別:DSP 2016-04-25 標(biāo)簽:DSP技術(shù)算法TMS320C54x
類(lèi)別:DSP 2016-04-25 標(biāo)簽:DSP技術(shù)算法TMS320C54x
DSP技術(shù)課程教學(xué)方法研究與實(shí)踐立即下載
類(lèi)別:DSP 2012-05-17 標(biāo)簽:DSP技術(shù)c程序理論教學(xué)
DSP技術(shù)在虛擬儀器系統(tǒng)中的應(yīng)用立即下載
類(lèi)別:DSP 2011-03-01 標(biāo)簽:DSP技術(shù)虛擬儀器
數(shù)字掃描探針顯微鏡中的DSP技術(shù)立即下載
類(lèi)別:DSP 2011-02-27 標(biāo)簽:DSP技術(shù)數(shù)字掃描顯微鏡中
【經(jīng)典回顧】基于AD9361+ ZYNQ軟件無(wú)線電平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文講解基于ADIAD9361模塊AD-FMCOMMS3-EBZ和創(chuàng)龍科技Zynq-7045/7100評(píng)估板搭建AD9361RF(RadioFreque...
2022-09-30 標(biāo)簽:DSP技術(shù)嵌入式板卡嵌入式開(kāi)發(fā)板 3101 0
AR、DSP、360 這款車(chē)機(jī)“包圓”高頻應(yīng)用
AE周報(bào): 9月銷(xiāo)量增長(zhǎng)表現(xiàn)較強(qiáng) 車(chē)市繼續(xù)上升勢(shì)頭 BBA市場(chǎng)占比超過(guò)6成 二線豪華降價(jià)競(jìng)爭(zhēng) 多功能加持!華陽(yáng)泊車(chē)輔助產(chǎn)品迭代升級(jí) 領(lǐng)駕者全明星汽車(chē)電子...
2020-10-12 標(biāo)簽:DSP技術(shù)Ar智能泊車(chē) 2892 0
數(shù)字濾波可以消除雜散或識(shí)別系統(tǒng)的單片?
3. 利用DSP運(yùn)算功能,克服路經(jīng)效應(yīng)。在與相位有關(guān)的射頻識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)中,如一般用雙平衡混頻器解調(diào)電路的系統(tǒng),由路程差產(chǎn)生的相位差會(huì)使接收靈敏度產(chǎn)生周期...
2020-08-21 標(biāo)簽:單片機(jī)DSP技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理 540 0
石化行業(yè)的測(cè)井中DSP采集系統(tǒng)詳解
石油測(cè)井中DSP采集系統(tǒng)詳解 DSP:數(shù)字信號(hào)處理器是一種智能微處理器能夠搞高效進(jìn)行各種數(shù)字信號(hào)處理。 在石油測(cè)井中DSP不是一般在常溫環(huán)境下的采集系統(tǒng)...
2020-03-07 標(biāo)簽:DSP技術(shù)采集系統(tǒng) 1095 0
基于DSP技術(shù)的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)方案
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展, 各種電子測(cè)量?jī)x器在原理、功能、精度及自動(dòng)化水平等方面都發(fā)生了巨大的變化, 特別是DSP技術(shù)誕生以后,電子測(cè)量技術(shù)...
2020-01-14 標(biāo)簽:DSP技術(shù)數(shù)字頻率計(jì) 2978 0
技術(shù) | 基于DSP實(shí)現(xiàn)的一種新穎開(kāi)關(guān)逆變電源
介紹了一種周波逆變器的結(jié)構(gòu)及原理,并以TI的TMS320LF2407型數(shù)字信號(hào)處理器作為控制核心,取代傳統(tǒng)的模擬控制方式,且給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)方案。
2019-06-27 標(biāo)簽:開(kāi)關(guān)電源DSP技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理器 4846 0
FPGA的并發(fā)可以在不同邏輯功能之間進(jìn)行,而不局限于同時(shí)執(zhí)行相同的功能。流水是通過(guò)將任務(wù)分段,段與段之間同時(shí)執(zhí)行。
2019-06-19 標(biāo)簽:FPGADSP技術(shù) 1.2萬(wàn) 0
計(jì)算類(lèi)芯片也稱(chēng)邏輯電路,是一種離散信號(hào)的傳遞和處理,以二進(jìn)制為原理、實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)邏輯運(yùn)算和操作的電路, 它們?cè)谟?jì)算機(jī)、數(shù)字控制、通信、自動(dòng)化和儀表等方面...
2019-06-06 標(biāo)簽:ICDSP技術(shù)CPU 4951 0
dsp技術(shù)和plc技術(shù)的區(qū)別解析
dsp技術(shù)和plc技術(shù)兩種主流技術(shù)的區(qū)別是什么?本文帶給你dsp技術(shù)和plc技術(shù)的區(qū)別介紹。
2018-01-03 標(biāo)簽:dsp技術(shù)plc技術(shù) 1.7萬(wàn) 1
dsp技術(shù)在手機(jī)方面的應(yīng)用_vivo X9s Plus的DSP技術(shù)有多強(qiáng)
vivo在之前的MWC 2017上海站的時(shí)候發(fā)布了全新DSP芯片影像優(yōu)化拍照技術(shù),這也是vivo首次在手機(jī)上加入這項(xiàng)技術(shù)。
2018-01-03 標(biāo)簽:dspdsp技術(shù)vivox9splus 6699 0
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