文档介绍：DSP开发方案的设计与选择北京闻亭科技发展有限责任公司 董永宏十多年前,DSP以其高速、低功耗和高集成度在军事、航天等领域大显身手;随着半导体工艺的进步和工业民用领域的大量采用,近几年来,DSP价格大幅下调,而性能却不断提高,以不可阻挡的趋势,进入通信、工业控制和消费领域,DSP正日渐成为现代信息产业的重要基石。从DSP应用范围看,DSP可分为通用DSP和专用DSP两种。其中专用DSP往往是实现信号处理的某些专项功能,实现方式则往往是通用DSP的掩模版本。生产通用DSP的主要厂家有TI公司,AD公司,Motorola,Lucent,其中TI公司著名的TMS320系列占据了国际市场接近一半的市场份额。当我们确定了采用DSP方案以后,首先要做的就是DSP系统的功能需求分析,根据需求,选择合适的DSP芯片和相应的开发,仿真工具。一、DSP系统的功能需求分析在确定了某个具体应用以后,我们要做的第一件事就是构造出一个DSP系统功能框图(图略)。DSP系统设计中要考虑如下几个重要方面:1. DSP系统处理的模拟带宽。根据这个带宽,选择合适的A/D采样率,A/D采样频率必须服从采样定理。语音信号一般为几kHz~几十kHz,图像信号则可达8MHz。2. 实时性要求。系统设计中实时与非实时对系统要求的差异非常之大。3. 算法的复杂度。为了获得好的系统处理性能,往往要采用复杂算法,而算法越复杂,对DSP处理器的要求也就越多。有时需要在算法的复杂度和处理速度之间进行折衷。4. DSP系统处理精度要求。一般而言,在高精度要求中往往采用专业浮点DSP,其它场合采用定点DSP就足够了。在实际应用中,采用块浮点方法能有效提高定点DSP的处理精度。5. 成本要求。在军事和航天用途中,为了高性能、高可靠性和留有发展余地,往往尽量采用高性能DSP处理器,甚至不计成本。而在工业和消费领域中,为了保持最终产品在市场上的竞争力,往往要寻找性能价格比最好的产品。6. 可靠性要求。DSP处理系统所有器件的选择,必须考虑产品的最后应用场合,原则上星载系统采用宇航级,军事应用采用军品,工业场合选用工业级器件,民用选用商品级即可。最后所选用的器件要考虑是否有对应的级别。7. 方便开发和使用。为了方便开发仿真,DSP系统设计师最好选用带JTAG硬件仿真接口的DSP芯片,既能方便开发,又便于此后生产中的测试。二、DSP算法的验证与模拟一个实际的DSP处理系统必然要使用各种算法,要求DSP系统设计者在选择某种算法前就精通各种算法的细节是不现实的。DSP处理系统所选用的算法无非是各种通用算法的组合和改进。革命性的算法不是DSP设计师的任务,DSP系统设计师应尽量选用成熟可靠,经过时间考验的算法而支持各种通用算法的DSP模拟软件市场上已有不少。我们对其中的一些优秀产品作简单介绍:1. SPW工作站:Cadence公司产品:含有大量的算法库,对通信系统设计尤其适合。2. Matlab工具包:该软件在国内高校中已经开始流行,该软件矢量矩阵处理功能很强,最新版本中信号处理功能大大加强。3. Dalisp软件:优秀的信号处理软件包,网上有免费的高校版,读者可自行下载使用。在用如上的工具模拟挑选出了合适的算法组合以后,设计师就可应用高级语言在PC机上进行实际编程验证,设计出DSP的软件处理流程,并给出最终可实现的软件需求