高速实时信号处理器结构与系统高梅国电话.ppt

BIT/TI,1,高速实时信号处理器 结构与系统 高梅国 电话：68940718 Email：meiguo_,BIT/TI,2,第一讲：概述,数字信号处理技术的意义、内容 高速数字信号处理器的发展 数字信号处理系统设计与开发,BIT/TI,3,数字信号处理技术,意义 在21世纪，数字信号处理是影响科学和工程最强大的技术之一 它是科学工作者和工程师必须掌握的一门技巧 信号处理： 作用：信号改善；信号检测、估计 方法：信号波形分析；现代谱分析；自适应滤波等等,BIT/TI,4,数字信号处理技术,信息系统： 采集 传输 处理 数字信号处理技术 是指数字信号处理理论的应用实现技术，它以数字信号处理理论、硬件技术、软件技术为基础和组成，研究数字信号处理算法及其实现方法。,BIT/TI,5,数字信号处理技术,BIT/TI,6,数字信号处理技术,数字信号处理算法 以数学为基础和工具，研究数字信号处理的数值计算实现方法，包括算法结构、数值特性。 数字信号处理硬件技术 以微电子技术为基础，研究完成数字信号处理算法的专用、通处理器结构、提高处理器速度的技术方法、数字信号处理系统设计与实现方法等。,BIT/TI,7,数字信号处理技术,实时信号处理： 系统必须在有限的时间内对外部输入信号完成指定的处理，即信号处理的速度必须大于等于输入信号更新的速度；而且从信号输入到处理后的信号输出的延迟必须足够小。 例如：可视电话（图像压缩），VCD解压卡，工业控制，雷达，导弹制导,BIT/TI,8,数字信号处理技术,处理器速度的提高得益于： 器件水平 处理器结构 并行技术,BIT/TI,9,数字信号处理技术,微电子技术的发展 IC芯片的发展基本上遵循了Intel 公司创始人之一的Gordon E. Moore 1965年预言的摩尔定律。该定律说：芯片上可容纳的晶体管数目每18个月便可增加一倍，即芯片集成度18个月翻一番 微电子技术是数字信号处理应用的基础，其技术的发展为数字信号处理技术水平的提高和应用的深入提供了不竭的动力。,BIT/TI,10,数字信号处理技术,表1 超大规模集成电路技术发展趋势（19952010年）,BIT/TI,11,数字信号处理技术,微电子技术的发展 系统集成芯片（System On Chip，SOC）技术 微处理器和微控制器核心； 数字信号处理（DSP） 数字逻辑（包含知识产权核心和定制逻辑）； 精度模拟电路，数字I/O，混合电路； 相关的存储器（如SRAM 或Flash块）； 原型动力（可编程核心）。 纳米电子技术将是微电子技术的接替者，器件特征尺寸将缩小至100 1nm,BIT/TI,12,数字信号处理技术,处理器的性能除了与微电子技术这个最本质的因素有关以外，还与处理器结构有着重要的关系 提高时钟频率似乎是有限的，最好的方法是改进处理器结构，即提高并行性 提高每条指令执行的操作的数量 提高每个指令周期中执行的指令的数量,BIT/TI,13,数字信号处理技术,数字信号处理系统,BIT/TI,14,数字信号处理技术,嵌入式计算系统 嵌入式计算系统是一个较泛的定义 一个非桌面通用计算机的任何计算系统 一个嵌入了电子元器件的计算系统 一个利用应用对象的特点而专门设计的计算系统，即用户化专用计算系统。 嵌入式计算系统一般对系统功能、价格、功耗、体积、速度等有严格的限制，要求对系统环境变化作出实时的快速反应。,BIT/TI,15,课程内容,处理器技术 数字信号处理器结构 信号处理器软件编程 DSP的开发 实时嵌入式系统 高速数字电路设计与实现,BIT/TI,16,教材,TMS320C6000系列DSPs的原理与应用 参考文献： 1、高等计算机系统结构1995年， 美Kai Huang （黄铠）著 王鼎兴等译 2、计算机系统结构1998年， 郑纬民 汤志忠编著 清华大学出版社 3、并行处理技术1994年， 李学干 徐甲同著 北京理工大学出版社,BIT/TI,17,参考文献,4、实时信号处理：信号处理系统的设计与实现 李玉柏译，电子工业出版社 5、VLSI阵列信号处理1992年， S.Y.Kung著，王太君等译，东南大学出版社 6、DSP与实时数字信号处理1995年， 彭启综等， 电子科技大学出版社 7、DSP芯片的原理与开发应用 张雄伟， 电子工业出版社 8、并行算法的