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信號(hào)處理器也稱頻道處理器,它的作用是把天線接收到VHF和UHF頻段廣播電視信號(hào)。
信號(hào)處理器也稱頻道處理器,它的作用是把天線接收到VHF和UHF頻段廣播電視信號(hào)。
信號(hào)處理器也稱頻道處理器,它的作用是把天線接收到VHF和UHF頻段廣播電視信號(hào),經(jīng)過處理后再變換到有線電視系統(tǒng)工作頻段所指定的頻道上,實(shí)質(zhì)上它是一種功能更全、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、指標(biāo)更高的頻道變換器。
信號(hào)處理器也稱頻道處理器,它的作用是把天線接收到VHF和UHF頻段廣播電視信號(hào)。
信號(hào)處理器也稱頻道處理器,它的作用是把天線接收到VHF和UHF頻段廣播電視信號(hào),經(jīng)過處理后再變換到有線電視系統(tǒng)工作頻段所指定的頻道上,實(shí)質(zhì)上它是一種功能更全、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、指標(biāo)更高的頻道變換器。
DSP的應(yīng)用
DSP的產(chǎn)生主要是為了滿足通信、雷達(dá)、數(shù)字電視等領(lǐng)域?qū)?shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的需要。典型的數(shù)字信號(hào)處理算法包括數(shù)字濾波、FFT等。這些算法的共同特點(diǎn)是要進(jìn)行密集的數(shù)學(xué)計(jì)算,因此DSP在體系結(jié)構(gòu)上采取了一系列措施,使之在數(shù)學(xué)計(jì)算方面具有特別突出的性能;而在其它方面,例如文字處理、數(shù)據(jù)庫管理等則不如GPP。除了密集的數(shù)學(xué)計(jì)算之外,DSP應(yīng)用的另一個(gè)突出特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性。在許多應(yīng)用領(lǐng)域,如通信中的調(diào)制、解調(diào)、雷達(dá)中信號(hào)檢測(cè)等等,數(shù)據(jù)是以幀為單位更新的,每她的長(zhǎng)度一般為微秒到毫秒量級(jí),DSP必須在這段時(shí)間之內(nèi)完成處理并輸出結(jié)果,這就是所謂實(shí)時(shí)處理。顯然,實(shí)時(shí)處理要求處理器具有極高的處理速度,能夠?qū)ν獠渴录杆僮龀龇磻?yīng)(能夠及時(shí)迅速地響應(yīng)中斷),并且具有強(qiáng)大的IO吞吐能力。 DSP的應(yīng)用范圍非常廣泛,在下表中大致歸納出一些。
面對(duì)DSP巨大的市場(chǎng)和廣闊的發(fā)展前景,世界上最大的幾個(gè)半導(dǎo)體公司都對(duì)此投入巨資、開展競(jìng)爭(zhēng)。如TI、AD、Agere、Motorola、Siemens、Semiconductor等公司都在全力開發(fā)和生產(chǎn)DSP器件,不同公司DSP的側(cè)重點(diǎn)都有所不同。
DSP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.MAC指令,硬件乘法器和累加器。
2.存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
GPP一般采用Von Neumann結(jié)構(gòu),如圖所示,系統(tǒng)只有一套總線(包括數(shù)據(jù)總線和地址總線)和單一存儲(chǔ)器,無論是數(shù)據(jù)還是指令都要經(jīng)過同樣的數(shù)據(jù)通道進(jìn)入處理器內(nèi)核。
哈佛結(jié)構(gòu)將指令存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間分離開,各自擁有獨(dú)立的總線,這就使取指令和訪問數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行,從而緩解了存儲(chǔ)器的瓶頸效應(yīng)。
3.尋址方式。在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理時(shí),處理器往往要同時(shí)維護(hù)多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū),而且每個(gè)緩沖區(qū)的指針都要頻繁移動(dòng)。 GPP雖然有基址和變址寄存器,但是這些寄存器不能自動(dòng)更新;而且數(shù)量也有限,每個(gè)寄存器往往要管理多個(gè)緩沖區(qū)。DSP用特殊的硬件來尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,有大量寄存器可以用作數(shù)據(jù)指針(如ADSP21060有16個(gè)),指針的更新可以和其他操作并行執(zhí)行,所以不占用處理時(shí)間。DSP還支持一些特殊的尋址方式,如用來實(shí)現(xiàn)環(huán)形緩沖區(qū)的環(huán)形尋址,實(shí)現(xiàn)FFT變換所必需的逆序?qū)ぶ返取?/p>
4.零耗循環(huán)(zero overhead loop)
GPP每執(zhí)行一次循環(huán)都要用軟件判斷循環(huán)結(jié)束條件是否滿足,更新循環(huán)計(jì)數(shù)器,還要進(jìn)行條件轉(zhuǎn)移。這些例行操作要消耗幾個(gè)周期的時(shí)間,這種消耗對(duì)于短循環(huán)是相當(dāng)可觀的。與GPP不同,DSP可以用硬件實(shí)現(xiàn)更新計(jì)數(shù)器等例行操作,不用額外消耗任何時(shí)間,所以是一種零耗循環(huán)。由于數(shù)字信號(hào)處理程序百分之九十的執(zhí)行時(shí)間是在循環(huán)中度過,所以零耗循環(huán)對(duì)提高程序效率是非常重要的。
5. 程序執(zhí)行時(shí)間可預(yù)測(cè)
實(shí)時(shí)處理不僅要求處理器必須具有極高的計(jì)算速度,而且還要求程序的執(zhí)行時(shí)間要容易預(yù)測(cè),否則開發(fā)人員無法判斷自己的系統(tǒng)是否滿足實(shí)時(shí)要求。高性能GPP普遍采用了CACHE和動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)技術(shù),這些動(dòng)態(tài)特性雖然能夠從統(tǒng)計(jì)角度提高處理速度,但也使處時(shí)間很難精確預(yù)測(cè),因?yàn)楫?dāng)前指令的執(zhí)行時(shí)間要受到程序運(yùn)行的歷史過程的影響。盡管從理論上說,程序員可以推測(cè)出最壞情況下的執(zhí)行時(shí)間,但是由于各種動(dòng)態(tài)特性的相互影響,最壞執(zhí)行時(shí)間可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過程序的典型執(zhí)行時(shí)間,這將導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)過于保守,嚴(yán)重浪費(fèi)資源。與GPP不同,DSP的動(dòng)態(tài)特性較少,而且還通過設(shè)置MAX(求最大值)、MIN(求最小值)、CLIP時(shí),DSP生產(chǎn)商還提供了能夠精確模擬每—條指令執(zhí)行狀態(tài)的軟件仿真器Simulator。使設(shè)計(jì)人員在硬件系統(tǒng)完成之前就能夠調(diào)試程序并驗(yàn)證處理時(shí)間。值得注意的是,TI的最新產(chǎn)品TMS320C6011設(shè)置了可選擇的兩級(jí)CACHE,而AD將要推出的TigerrSHARC采用了動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)技術(shù)。這是否意味著DSP正在喪失程序執(zhí)行時(shí)間可預(yù)測(cè)的特點(diǎn),或者正在猴備采取其他措施(如提供工具軟件)來彌補(bǔ)因芯片結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)間造成的不利影響,我們將拭目以待。
6.外圍設(shè)備
GPP硬件系統(tǒng)(如PC機(jī))的開發(fā)一般由專業(yè)公司承擔(dān),用戶只從事軟件開發(fā)。而DSP工程師往往要自己設(shè)計(jì)硬件平臺(tái),而且許多DSP應(yīng)用系統(tǒng)特別是嵌入式系統(tǒng)對(duì)體積、功耗有嚴(yán)格的限制,所以DSP必須具備開發(fā)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。多數(shù)DSP支持IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn),用戶可以通過JTAG端口對(duì)DSP進(jìn)行在線實(shí)時(shí)仿真。另外DSP體現(xiàn)了片上系統(tǒng)(System on chip)的設(shè)計(jì)思想,在片上集成了DMA、中斷控制、串行通信口、上位機(jī)接口、定時(shí)器等外圍設(shè)備,有的DSP還包含AD和DA轉(zhuǎn)換器。所以用戶通常只需要外加很少的器件就可以構(gòu)成自己的DSP系統(tǒng)。
DSP的組成(以ADSP-21xx為例)
DSP芯片能夠以很高的速度實(shí)現(xiàn)各種DSP算法,在其內(nèi)部包括以下功能單元。
計(jì)算單元——每個(gè)處理器包括3個(gè)獨(dú)立的、功能完備的計(jì)算單元:算術(shù)/邏輯單元(ALU)、乘法/累加器(MAC)和桶狀移位器。
計(jì)算單元直接處理16位數(shù)據(jù)并對(duì)多精度計(jì)算提供硬件支持。
數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生器和程序控制器——兩個(gè)專用的地址產(chǎn)生器和—個(gè)程序控制器提供對(duì)片內(nèi)、片外存儲(chǔ)器的尋址。程序掉制器支持單周期的條件分支和無開銷循環(huán)。雙數(shù)據(jù)地址生器使處理器能同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)操作數(shù)的地址。數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生器和程序控制器使計(jì)算單元保持連續(xù)工作狀態(tài),使流量達(dá)到最大化。
存儲(chǔ)器——采用修改的哈佛結(jié)構(gòu),其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù),程序存儲(chǔ)器既可存放指令又可存放數(shù)據(jù)。所有的處理器都有片內(nèi)RAM,該片內(nèi)RAM構(gòu)成程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的一部分。片內(nèi)存儲(chǔ)器的速度很高,處理器可以在一個(gè)周期讀取兩個(gè)操作數(shù)(一個(gè)來自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,另一個(gè)來自程序存儲(chǔ)器)和一條指令(來自程序存儲(chǔ)器)。
串口——串口(SPORT)提供帶有硬件數(shù)據(jù)壓擴(kuò)部件的完整的串行接口。支持按μ律和A律壓縮的擴(kuò)展。SPORT可以容易地和多種流行的串行設(shè)備直接接口。每個(gè)SPORT能產(chǎn)生一個(gè)可編程的內(nèi)部時(shí)鐘或接收—個(gè)外部時(shí)鐘。SPORT有多通道選項(xiàng)。
定時(shí)器一一一個(gè)帶有8位預(yù)分頻器的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可產(chǎn)生周期性的中斷。
主機(jī)接口——主機(jī)接口(HIP)有16根數(shù)據(jù)引腳和11根控制引腳,可以和主機(jī)處理器直接連接,無須連接邏輯。HIP非常靈活,易于和各種主機(jī)處理器接口。如:Motorola 6800、Intel8051或其他ADSP-21xx系列處理器可以容易地接到HIP上。
DMA接口——內(nèi)部DMA接口(IDMA)和字節(jié)DMA接口(BDMA)可對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳送。IDMA接口具有16位多路復(fù)用的地址和數(shù)據(jù)總線,支持24位寬的程序存儲(chǔ)器。IDMA接口是完全異步的,在DSP全速運(yùn)行時(shí),可以寫入數(shù)據(jù)。字節(jié)DMA接口允許引導(dǎo)裝載并且存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)。
模擬接口——DSP片內(nèi)集成了模擬和數(shù)字信號(hào)混合處理電路。該電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬和數(shù)字濾波器、處理器核的并行接口等組成。轉(zhuǎn)換器采用Σ-Δ技術(shù)獲取樣本。
簡(jiǎn)述毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)
毫米波雷達(dá)是一種利用毫米波段電磁波進(jìn)行探測(cè)和測(cè)量的雷達(dá)系統(tǒng),具有高分辨率、高靈敏度、高抗干擾能力等特點(diǎn),在軍事、航空、航天、交通、氣象等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用...
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各行各業(yè)紛紛采用FPGA芯片是源于FPGA融合了ASIC和基于處理器的系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)。 FPGA能夠提供硬件定時(shí)的速度和穩(wěn)定性,且無需類似自定制ASIC...
哪些關(guān)鍵技術(shù)在支撐著數(shù)字座艙?
數(shù)字座艙是車輛中一系列顯示技術(shù)的集成,主要包括信息娛樂系統(tǒng)、駕駛艙儀表板(儀表盤)、抬頭顯示器(HUD)和其他數(shù)據(jù)輸出(如時(shí)鐘或溫度)顯示器等。
2024-04-17 標(biāo)簽:手勢(shì)識(shí)別信號(hào)處理器雷達(dá)傳感器 473 0
在很多情況下,模擬示波器和數(shù)字示波器都可以用來測(cè)試,不過我們一般使用模擬示波器測(cè)試那些要求實(shí)時(shí)顯示并且變化很快的信號(hào),或者很復(fù)雜的信號(hào)。
2024-03-20 標(biāo)簽:示波器數(shù)字示波器方波 1869 0
在 CDMA 系統(tǒng)中,移動(dòng)設(shè)備通過發(fā)送包含特定碼片序列的信號(hào)來與基站通信。每個(gè)設(shè)備有自己獨(dú)特的碼片序列,這種碼片序列有助于在接收端將不同設(shè)備的信號(hào)分離開來。
2024-02-26 標(biāo)簽:CDMA移動(dòng)設(shè)備定位技術(shù) 1195 0
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激光測(cè)厚儀是一種常用的無損檢測(cè)儀器,它利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體厚度的快速和準(zhǔn)確測(cè)量。在工業(yè)生產(chǎn)中,激光測(cè)厚儀被廣泛應(yīng)用于金屬、塑料、玻璃等材...
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差壓計(jì)是一種常見的測(cè)壓裝置,用于測(cè)量井巷或管道流體中兩點(diǎn)間壓力差的儀器。差壓計(jì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化工、石油醫(yī)療等領(lǐng)域,具有測(cè)量范圍廣、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
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使用兩片AD9920a對(duì)kai02150的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,其拼接后圖像左右色差是否能改善甚至是消除?
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MS9842SS 是一款應(yīng)用于 CCD 成像的模擬信號(hào)處理器。具有 1 個(gè)采樣通道,用于采樣三線彩色 CCD 陣列輸出信號(hào)。提供FAE支持,歡迎咨詢了解
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