1. 研究目的与意义
dsp(digital signal processing数字信号处理,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。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
目前占据dsp市场较大份额的厂商有美国ad公司与美国德州仪器公司(texas instruments,简称ti)。ti 公司目前在市场发行的芯片主要是其第五代 dsp 芯片tms320c5x/c54x、第二代dsp 芯片的改进型tms320c2xx,集多片dsp 芯片于一体的高性能dsp 芯片tms320c8x 以及第六代dsp 芯片tms320c62x/c67x 等。本次毕业设计使用的dsp芯片即为ti公司的c5000系列。
本次设计能够训练文件检索与阅读的能力,提高实际设计dsp系统的能力,加深对dsp技术的理解,提高理论知识与动手能力,为以后工作培养独立设计的能力。
2. 国内外研究现状分析
诸如便携式数字音频和影像播放器、指纹识别和语音识别等面向个人应用的数字信息产品中越来越广泛的使用了dsp技术。
随着通信技术、计算机技术以及超大规模集成电路工艺的不断进步,dsp芯片将向双核、多核演变、片上系统soc方向发展。
adc和dac在转换速度和转换精度等主要指标不断进步,还开发了一些具有与计算机直接接口功能的芯片。在集成技术中,又发展了模块、混合和单片机集成数据转换器技术。目前对高速adc和dac的发展策略是在性能不受影响的前提下尽量提高集成度。
3. 研究的基本内容与计划
本课题主要研究dsp芯片的工作原理,ad和ad转换的发展前景,综合考虑成本与性能等因素,确定以ti公司的数字信号处理器tms320vc5409为处理器使用ti公司的立体声音频编解码器芯片tlv320aic23完成了音频信号的编解码,使用tlv320aic23芯片实现ad和da模块的转换,并且研究tlv320aic2芯片和dsp芯片的接口电路设计,详细阐述了tlv320aic23芯片的内部寄存器配置并给出了相应的配置参数和关键代码。
本实验系统能实现大部分的基于dsp芯片的实验,如dsp系统实验中的指示灯和定时器实验,dsp外部控制实验中的液晶显示器控制显示和音频信号发生实验以及dsp算法实验中的fir滤波器和iir滤波器算法实验等
adc的基本原理:一般分为四个步骤进行,即取样、保持、量化和编码。常用的adc有积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。
4. 研究创新点
随着通信技术、计算机技术以及超大规模集成电路工艺的不断进步,dsp芯片将向双核、多核演变、片上系统soc方向发展。
未来的10年,全球dsp产品将向高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展,dsp芯片将越来越多地渗透到各种电子产品中,成为各种电子产品尤其是通信类电子产品的技术核心。手机、pda、mp3播放器及手提电脑等则是设备个性化的典型代表。这些设备的发展水平取决于dsp的发展。在新的形势下,dsp面临的要求是处理速度更高、性能更多更加全面,功耗更低,存储器用量更少。所以,dsp技术将会有以下一些特点。
第一个特点:随着集成技术的进一步发展,dsp的内核结构将向多通道结构与单指令多重数据(simd)、特大指令组(vlim)的方向发展。
