DSP作业

DSP在控制中的应用报告

学校：吉林大学

课程名称：DSP在控制中的应用

姓名：五里雾

DSP在控制中的应用报告

一、 DSP概述

DSP广义上即指数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)。是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。

数字信号处理器（digital signal processor，DSP）是专门为实现数字信号处理而设计的一种可编程的嵌入式微处理器。它具有运行速度高，处理能力强，片内外围设备丰富等诸多特点。它的问世与发展为数字信号处理理论应用于工程实际提供了低成本的软、硬件平台。

DSP包括两层概念:其一是指数字信号处理（Digital Signal Processing——DSP），其二是指数字信号处理器（Digital Signal Processor——DSPS）。 数字信号处理：

利用计算机或其它信号处理设备，对以数字形式表现的信号进行处理和研究的方法。是一门涉及许多学科且广泛应用于许多领域的新兴学科。以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以获取有用的信息。

数字信号处理器：

也称DSP芯片，是一种具有特殊结构的微处理器。芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP 指令，具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，在芯片上运行目标程序，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。

二、 DSP芯片的分类及我们在现实生活中的应用 1、按基础特性分类

这是根据 DSP 芯片的工作时钟和指令类型来分类的。如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，DSP 芯片都能正常工作，除计算速度有变化外，没有性能的下降，这类 DSP 芯片一般称为静态 DSP 芯片。例如，TI 公司的 TMS320 系列芯片属于这一类。如果有两种或两种以上的 DSP 芯片，它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容，则这类 DSP 芯片称为一致性DSP 芯片。例如，美国 TI 公司的 TMS320C54X 就属于这一类。 2、按用途分类按照

DSP 的用途来分，可分为通用型 DSP 芯片和专用型DSP 芯片。通用型 DSP 芯片适合普通的 DSP 应用，如 TI 公司的一系列 DSP 芯片属于通用型 DSP 芯片。专用 DSP 芯片是为特定的 DSP 运算而设计的，更适合特殊的运算，如数字滤波、卷积和 FFT，如 Motorola 公司的 DSP56200，Zoran 公司的ZR34881，Inmos 公司的 IMSA100 等就属于专用型 DSP 芯片。

3、按数据格式分类

按照数据格式分为定点 DSP 和浮点 DSP。

数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP 芯片，数据长度通常为 16 为/32 位。如 TI 公司的 TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX 系列，AD 公司的ADSP21XX 系列，AT&T 公司的 DSP16/16A，Motolora 公司的MC56000 等。其优点是：成本较低，功耗较小。缺点是：数值表示范围较窄，编程难度大。特别是有混合小数运算时，必须使用定点定标的方法，并要防止结果溢出。以浮点格式工作的称为浮点 DSP 芯片数据长度通常为 32位/64 位。如 TI 公司的 MS320C3X/C4X/C8X，AD 公司的ADSP21XXX 系列，AT&T 公司的 DSP32/32C，Motolora 公司的MC96002 等。不同浮点 DSP 芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的 DSP 芯片采用自定义的浮点格式，如 TMS320C3X，而有的 DSP 芯片则采用 IEEE 的标准浮点格式，如 Motorola 公司的 MC96002、FUJITSU 公司的 MB86232 和 ZORAN 公司的ZR35325 等。由于浮点数据表示的动态范围宽，运算中不必顾忌小数点的位置，因此开发较容易，更适于大量数字信号处理运算的应用场合。其缺点是硬件结构相对复杂，功耗较大，且比定点芯片的价格高。

近年来，随着 DSP 性能的日趋完善，功耗的逐步降低，开发环境的不断改进及价格的不断下调，DSP 的应用价值和推广前景越来越凸显出来。其应用以深入到人们的学习、工作和生活的各个方面。