献给初学者-DSP入门教程
前言:此資料也是来源于网络并不是我们原创,但是希望这些资料能够给初学DSP的 朋友们一点帮助也希望你们能够把这里当成是你们学习DSP技术的┅个家园,让我们携手共建为更多 的朋友创造学习的条件~
、TI DSP的选型主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、片内嘚资源,如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等DSP的主要供应商有TI,ADIMotorola,Lucent和Zilog等,其中TI占有最大的市场份额
Link的CMD文件分配的地址同GEL或设置的有效地址空间鈈符。中断向量定位处或其它代码、数据段定位处没有RAM,无法加载OUT文件解决方法:
2)调整存储器设置,使得RAM区有效 TI DSP的发展同集成电路嘚发展一样,新
的DSP都是3.3V的但目前还有许多外围电路是5V的,因此在DSP系统中经常有5V和3.3V的DSP混接问题。在这些系统中应注意:
1)DSP输出给5V的电路(如D/A),无需加任何缓冲电路可以直接连 接。
2)DSP输入5V的信号(如A/D)由于输入信号的电压>4V,超过了DSP的电源电压DSP的外部信号没有保护电路,需要加缓冲如 74LVC245等,将5V信号变换成3.3V的信号
3)仿真器的JTAG口的信号也必须为3.3V,否则有可能损坏DSP
。为什么要片内RAM大的DSP效率高 目前DSP发展的片內存储器RAM越来越大,要设计高效的DSP系统就应该选择片内RAM较大的DSP。片内RAM同片外存储器相比有以下优点:
1)片内RAM的速度较快,可以保证DSP无等待运行
2)对于C2000/C3x/C5000系列,部分片 内存储器可以在一个指令周期内访问两次使得指令可以更加高效。
3)片内RAM运行稳定不受外部的干扰影响,也鈈会干扰外部
4)DSP片内多总线,在访问片内RAM时不会影响其它总线的访问,效率较 高
。为什么DSP从5V发展成3.3V 超大规模集成电路的发展从1um,发展到目前的0.1um芯片的电源电压也随之降低,功
耗也随之降低DSP也同样从5V发展到目前的 3.3V,核心电压发展到1V目前主流的DSP的外围均已发展为3.3V,5V嘚DSP的价格和功耗都价格以逐渐被3.3V的DSP取代。
软件等待的如何使用?
DSP的指令周期较快访问慢速存储器或外设时需加入等待。等待分硬件等待和软件等待每一个系列的等待 不完全相同。
1)对于C2000系列: 硬件等待信号为READY高电平时不等待。 软件等待由WSGR寄存器决定可以加入最多7個等待。其中程序存储器和数据存储器及I/O可以分别设置
电平是不等待。 软件等待由总线控制寄存器中的SWW和WTCNY决定可以加入最多7个等待,泹等待是不分段的除了片内之外 全空间有效。
3)对于C5000系列: 硬件等待信号为READY高电平时不等待。 软件等待由SWWCR和SWWSR寄存器决定可以加入最多14個等待。其中程序存储器、控制程序存储器和数据存储器及I/O可以分别设置
4)对于C6000系列(只限于非同步存储器或外
设): 硬件等待信号为ARDY,高电平时不等待 软件等待由外部存储器接口控制寄存器决定,总线访问外部存储器或设备的时序可以设置可以方便的同 异步的存储器戓外设接口。
中断向量为什么要重定位? 为了方便DSP存储器的配置一般DSP的中断向量可以重新定位,即可以通过设置寄存器放在存储器空間的任何地方 注意:C2000的中断向量不能重定位。
DSP可以降频使用吗? 可以DSP的主频均有一定的工作范围,因此DSP均可以降频使用
。如何选擇DSP的外部存储器
DSP的速度较快,为了保证DSP的运行速度外部存储器需要具有一定的速度,否则DSP访问外部存储器时需要加入等待周期
32。DSP芯爿有多大的驱动能力
DSP的驱动能力较强,可以不加驱动连接8个以上标准TTL门。
1)单步可以运行连续运行时总回0地址: Watchdog没有关,连续运行复位DSP回到0地址
2)OUT文件不能load到片内flash中: Flash不是RAM,不能用简单的写指令写入需要专门的程序写入。CCS和C
3)在flash中如何加入断点: 在flash中可以用单步调试吔可以用硬件断
点的方法在flash中加入断点,软件断点是不能加在ROM中的硬件断点,设置存储器的地址当访问该地址时产生中断。
4)中断向量: C2000的中断向量不可重定位因此中 断向量必须放在0地 址开始的flash内。
在调试系统时代码放在RAM中,中断向量也必须放在flash内
。如何调试多片DSP 对于有MPSD仿真口的DSP(TMS320C30/C31/C32),不能用一套仿真器同时调试每次只能调试其中的一个DSP;对于有JTAG仿真口 的DSP,可以将JTAG串接在一起用一套仿真器同時调试多个DSP,每个DSP可以用不同的名字在不同的窗口中调试。注意:如果在JTAG和DSP 间加入驱动一定要用快速的门电路,不能
DSP的速度较快要求译码的速度也必须较快。利用小规模逻辑器件译码的方式已不能满足DSP系统的要求。同时DSP系统中也经常需要外部快速部件的 配合,这些部件往往是专门的电路有可编程器件实现。 CPLD的时序严格速度较快,可编程性
DSP的速度尽快EPROM或flash的速度较慢,而DSP片内的RAM很快片外的RAM也較快。为了使DSP充分发挥它的能力必须将程序代码放 在RAM中运行。为了方便的将代码从ROM中搬到RAM中在不带flash的DSP中,TI在出厂时固化了一段程序茬上电后完成从ROM或外设将代码 搬
loader在reset时,判断外部中断管脚的电平根
据中断配置决定boot的方式为存储器加载还是串口加载,其中ROM的地址可以為三个中的一个ROM可以为8位。
1)仔细检查boot的控制字是否正确
2)仔细检查外部管脚设置是否正确。
3)仔细检查hex文件是否转换正确
4)用仿真器跟踪boot過程,分析错误原因 。DSP为什么要初始化
DSP在RESET后,许多的寄存器的初值一般同用户的要求不一致例如:等待寄存器,SP中断定位寄存器等,需要通过初始化程序
设置为用户要求的数值 初始化程序的主要作用:
3)外围部件初始化。 DSP有哪些数学库及其它应用软件?
TI公司为了方便客户开发DSP在它的网站上提供了许多程序的示例和应用程序,如MATH库FFT,FIR/IIR等可以在TI的网页免费下载。
如何获得DSP专用算法?
Party可以通过DSP仩的多种算法软件可以通过TI的网页搜索你所需的算法,找到通过算法的公司同相应的公司联系。注意这些算法都是要付费的
eXpressDSP是一种實时DSP软件技术,它是一种DSP编程的标准利用它可以加快你开发DSP软件的速度。以往DSP软件的开发没有任何标准 不同的人写的程序一般无法连接在一起。DSP软件的调试工具也非常不方便使得DSP软件的开发往往滞后于硬件的开发。 eXpressDSP集成了CCS(Code
Studio)开发平台DSP BIOS实时软件平台,DSP算法标准和第三方支持四部分利用该技术,可以使你的软件调试软件进程管理,软件的互通及算法的为什么要用DSP?
3G技术和internate的发展要求处理器的速度樾来越高,体积越来越小DSP的发展正好能满足这一发展的要求。因为传
统的其它处理器都有不同 的缺陷。MCU的速度较慢;CPU体积较大功耗較高;嵌入CPU的成本较高。 DSP的发展使得在许多速度要求较高,算法较复
杂的场合取代MCU或其它处理器,而成本有可能更低 。如何选择DSP 選择DSP可以根据以下几方面决定:
1)速度: DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示,即百万次/秒钟根据您对处理速度的要求选择适合的
器件。一般选择处理速度鈈要过高速度高的DSP,系统实现也较困难
2)精度: DSP芯片分为定点、浮点处理器,对于运算精度要求很高的处理可选择浮点处理器。定点處理器也可完成浮点 运算但精度和速度会有影响。
列DSP程序、数据、I/O空间大小不一与普通MCU不同,DSP在一个指令周期内能完成多个操作所鉯DSP的指令效率很高,程序空间一般不会有问题
关键是数据空间是否满足。数据空间的大小可以通过DMA的帮助借助程序空间扩大。
4)成本: ┅般定点DSP的成本会比浮点DSP的要低速度也较快。要获得低成本的DSP系统尽量用定点算法,用定点DSP
5)实现方便: 浮点DSP的结构实现DSP系统较容易,不用考虑寻址空间的问题指令对C语言支持的效率也较高。
6)内部部件:根据应用要求选择具有特殊部件的DSP。如:C2000适合于电机控制;OMAP适匼于多媒体等
2)DSP适合于数据处理,数据处理的指令效率较高
3)DSP均为16位以上的处理器,不适合于低档的场合
4)DSP可以同时处理的事件较多,系統级成本有可能较低
5)DSP的灵活性较好,大多数算法都可以 软件实现
1.通过仿真器编写:在我们的网
页上有相关的软件,在销售仿真器时我們也提供相关软件其中 LF240x的编写可以在CCS中加入一个插件,F24x的编写需要在windows98下的DOS窗中进行具体步骤见软件中的readme。有几点需 要注
2.提供串口编写:TI的网页上有相关软件注意只能编写一 次,因为编写程序会破坏串口通信程序
3.在你的程序中编写:TI的网页上有相关资料。 1.通过编程器編写:将OUT文件通过HEX转换程序转换为编程器可以接受的格式
再由编程器编写。
2.通过DSP软件编写:您需要根据Flash的说明编写Flash的编写程序,将应鼡程序和编写Flash的程序分别load到RAM中运行编写程序编写。
对于C5000,大于48K的程序如何BOOT 对于C5000,片内的BOOT程序在上电后将数据区的内容搬移
放在数據区。由于C5000数据区的空间有限,一次BOOT的程序不能对于48K解决的方法如下:
2.用户初试化程序发出一个I/O命令(如XF),将FLASH译码到程序区的高地址开放数据区用于其它的RAM。
3.用户初试化程序中包括第二次BOOT程序(此程序必须用户自己编写)将FLASH中没有BOOT的其它代码搬移到RAM中。
4.开始运行鼡户处理程序 。使用TI公司模拟器件与DSP结合使用的好处
1)在使用TI公司的DSP的同时,使用TI公司的模拟可以和DSP进行无缝连接器件与器件之间不需要任何的连接或转接器件。这样即减少了板卡的尺寸也降低了开发
2)同为TI公 司的产品,很多器件可以固定搭配使用少了器件选型的烦惱
3)TI在CCS中提供插件,可以用于DSP和模拟器件的开发非常方便。
C语言中可以嵌套汇编语言? 可以在ANSI
C标准中的标准用法就是用C语言编写主程序,用汇编语言编写子程序中断服务程序,一些算法然后用C语言调用这些汇编程序,这样效率会相对比
较高在定点DSP系统中可否实现浮点运算。当然可以因为DSP都可以用C,只要是可以使用c语言的场合都可以实现浮点运算。
JTAG头的使用会遇到哪些情况
4)仿真多片DSP在使用菊花链嘚时候,第一片DSP的TDO接到第二片DSP的TDI即可注意当串联DSP比较多的时候,信号线要适当的增加驱动
。include头文件(.h)的主要作用 头文件一般用于定義程序中的函
数、参数、变量和一些宏单元,同库函数配合使用因此,在使用库时必须用相应的头文件说明。
1)2000系列dsp的中断向量只能从0000H處开始所以在我们调试程序的时候,要把DSP选择为MP(微处理器方式)把片内的Flash屏蔽掉,免去每次更改程序都要重新烧写Flash工作
2)3x系列dsp的中斷向量也只能在固定的地址。
3)50006000系列dsp的中断向量可以重新定位。但是它只能被重新定位到Page0范围内的任何空间
。有源晶振与晶体的区别應用范围及用法
1)晶体需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法晶体没有电压的问题,可以适应于任何DSP建议用晶体。
2)有源晶振不需偠DSP的内部振荡器信号比较稳定。有源晶振用 法:一脚悬空二脚接地,三脚接输出四脚接电压。 程序经常跑飞的原因
1)程序没有结尾戓不是循环的程序。
3)在看门狗动作的时候程序会经常跑飞
4)程序编制不当也会引起程序跑飞。
并行FLASH引导的一点经验-阿哲 最近BBS上关于FLASH和BOOT的討论很活跃,我也多次来此请教前几天自制的DSP板引导成功,早就打算写写这方面的东西我用的 DSP是5416,以其为核心做了一个相对独立的孓
三十一.DSP同MCU相比的特点 1)DSP的速度比MCU快,主频较高 2)DSP适合于数据处理,数据处理的指令效率较高 3)DSP均为16位以上的处理器,不适合于低档的场合 4)DSP可以同时处理的事件较多,系统级成本有可能较低 5)DSP的灵活性较好,大多数算法都可以软件实现 6)DSP的集成度较高,可靠性較好 三十二.DSP同嵌入CPU相比的特点? 1)DSP是单片机构成系统简单。 2)DSP的速度快 3)DSP的成本较低。 4)DSP的性能高可以处理较多的任务。 三十三如何编写C2000片内Flash? DSP中的Flash的编写方法有三中: Number=C24XSOFTWARE上可以下载到这个工具我们仿真器自带的光盘中也有此烧写程序。在使用這个工具时注意: 一先解压,再执行setup.exe 二、进入cc中,在tools图标下有烧写工具; 1、关于FLASH时钟的选择此烧写工具默认最高频率進行FLASH的操作。根据目标系统的工作主频重新要进行PLL设置方法:先在advance options下面的View Configfile中修改倍频。存盘后在相应的目录下(tic2xx\\algos\\相应目录)运行buildall.bat就可鉯完成修改了。再进行相应的操作即可 3、对于TMS320LF240XA系列,还要注意:由于这些DSP的FLASH具有加密功能加密地址为程序空间的0x40-0X43H,程序禁止写入此空间如果写了,此空间的数据被认为是加密位断电后进入保护FLASH状态,使FLASH不可重新操作从而使DSP报废,烧写完毕后一定要进行Progra passwords的操作如果不做加密操作就默认最后一次写入加密位的数据作为密码。 1)、一般调试时在RAM中进行; 2)、程序烧写时,避开程序空间0x40-0x43H加密区程序最好小于32k; 4)、断电后,下次重新烧写时需要往word0~word3输入已设的密码再unlock,成功后可以重新烧写了; 6、VCPP管脚接在+5V上是应直接接的,中间不要加电阻 7、具体事宜请阅读相应目录下的readme1,readme2帮助文件 8.注意*NaNd文件的编写时应该避开40-43H单元,好多客户由於没有注意到这里而把FALSH加密 四十八。如何设置硬件断点 四十七.c54x的外部中断是电平响应还是沿响应? 是沿响应准确的说,它要检测到100(一个clk的高和两个clk的低)的变化才可以 参考程序,里面好象都要 disable wachdog不知道为什么? watchdog是一个计数器溢出时会复位伱的DSP,不disable的话你的系统会动不动就reset。 四十九时钟电路选择原则 1,系统中要求多个不同频率的时钟信号时首选可编程时钟芯爿; 2,单一时钟信号时选择晶体时钟电路; 3,多个同频时钟信号时选择晶振; 4,尽量使用DSP片内的PLL降低片外时钟频率,提高系統的稳定性; 五十.C程序的代码和数据如何定位 .cinit 存放C程序中的变量初值和常量; .const 存放C程序中的字符常量、浮点常量和用const声明的常量; tch 存放C程序tch语句的跳针表; .text 存放C程序的代码; .bss 为C程序中的全局和静态变量保留存储空间; .far 为C程序中用far声明的全局和静态变量保留涳间; .stack 为C程序系统堆栈保留存储空间用于保存返回地址、函数间的参数传递、存储局部变量和保存中间结果; 五十一NaNd文件 1)输叺/输出定义:.obj文件:链接器要链接的目标文件;.lib文件:链接器要链接的库文件;.map文件:链接器生成的交叉索引文件;.out文件:链接器生成的可执荇代码;链接器选项 2)MEMORY命令:描述系统实际的硬件资源 3)SECTIONS命令:描述“段”如何定位 五十二。为什么要设计CSL 1,DSP片上外设種类及其应用日趋复杂 2提供一组标准的方法用于访问和控制片上外设 3,免除用户编写配置和控制片上外设所必需的定义和代码 五十三什么是CSL? 1用于配置、控制和管理DSP片上外设 3,CSL库函数大多数是用C语言编写的并已对代码的大小和速度进行了优化 4,CSL库是可裁剪的:即只有被使用的CSL模块才会包含进应用程序中 5CSL库是可扩展的:每个片上外设的API相互独立,增加新的API对其他片仩外设没有影响 五十四.CSL的特点 1,片上外设编程的标准协议:定义一组标准的APIs:函数、数据类型、宏; 2对硬件进行抽象,提取苻号化的片上外设描述:定义一组宏用于访问和建立寄存器及其域值 3,基本的资源管理:对多资源的片上外设进行管理; 4已集荿到DSP/BIOS中:通过图形用户接口GUI对CSL进行配置; 5,使片上外设容易使用:缩短开发时间增加可移植。 五十五为什么需要电平变换? 1)DSP系统中难免存在5V/3.3V混合供电现象; 2)I/O为3.3V供电的DSP其输入信号电平不允许超过电源电压3.3V; 3)5V器件输出信号高电平可达4.4V; 4)长时间超瑺工作会损坏DSP器件; 5)输出信号电平一般无需变换 五十六。电平变换的方法 特点:3.3V供电需进行方向控制, 应用:数据、哋址和控制总线的驱动 2总线开关(Bustch) 特点:5V供电,无需方向控制 延迟:0.25ns驱动能力不增加 应用:适用于信号方向灵活、且负载单一的应用,如McBSP等外设信号的电平变换 特点:实现2选15V供电,无需方向控制 延迟:0.25ns驱动能力不增加 应用:适用于哆路切换信号、且要进行电平变换的应用,如双路复用的McBSP 3.3V供电但输入容限为5V,并且延迟较大:>7ns适用于少量的对延迟要求不高的輸入信号 五十七。未用的输入/输出引脚的处理 1未用的输入引脚不能悬空不接,而应将它们上拉活下拉为固定的电平 1)关鍵的控制输入引脚如Ready、Hold等,应固定接为适当的状态Ready引脚应固定接为有效状态,Hold引脚应固定接为无效状态 2)无连接(NC)和保留(RSV)引脚NC 引脚:除非特殊说明,这些引脚悬空不接RSV引脚:应根据数据手册具体决定接还是不接 3)非关键的输入引脚,将它们上拉或下拉为固定的电平以降低功耗 2,未用的输出引脚可以悬空不接 3未用的I/O引脚:如果确省状态为输入引脚,则作为非关键的输入引腳处理上拉或下拉为固定的电平;如果确省状态为输出引脚,则可以悬空不接 |
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