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献给初学者-DSP入门教程

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、片内的资源,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,ADI,Motorola,Lucent和Zilog等,其中TI占有最大的市场份额。

TI公司现在主推四大系列DSP

1)C5000系列(定点、低功耗):C54X,C54XX,C55X 相比其它系列的主要特点是低功 耗,所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用,如手机、PDA、GPS等应用。处理速度在80MIPS-- 400MIPS之 间。C54XX和C55XX 一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、定时器、DMA等外设。值得注意的是C55XX提供了EMIF外部存储器扩展接口,可以直接使用 SDRAM, 而C54XX则不能直接使用。两个系列的数字IO都 只有两条。

2)C2000系列(定 点、控制器):C20X,F20X,F24X,F24XX ,C28x该系芯片具有大量外设资源,如:A/D、定时 器、各种串口(同步和异步),WATCHDOG、CAN总 线/PWM发生器、数字IO脚等。是针对 控制应用最佳化的DSP,在TI所有的DSP中,只有C2000有FLASH,也只有该系列有异步串口可以和PC的UART相连。

3)C6000系列:C62XX,C67XX,C64X 该系列以高性能著称,最适合宽带 网络和数字影像应用。32bit,其中:C62XX和C64X是定点系列,C67XX 是浮点系列。该系列 提供EMIF扩展存储器接口。该系列只提供BGA封 装,只能制作多层PCB。且功耗较大。同为浮点系列的C3X中 的VC33现在虽非主流产品,但也仍在广泛使用,但其速度较低,最高在150MIPS。

4)OMAP系列:OMAP处理器集成ARM的命令及控制功能,另外还提供DSP 的低功耗实时信号处理 能力,最适合移动上网设备和多媒体家电。

其他系列的DSP曾经有过风光,但现在都非TI主推产品了,除了C3X系列外,其他基本处于淘汰阶段,如:C3X的浮 点系列:C30,C31,C32 C2X和C5X系列:C20,C25,C50 每个系列的DSP都有其主要应用领域。

设计中如何得到技术参考资料以及如何得到相关源码

原则是碰到问题就去www.ti.com

在TI网站的搜索中用keyword搜索资 料,主要要注意的就是Application Notes,user guides比如不知道怎样进行VC5402的McBSP编程,搜McBSP和VC5402 如果不知道如何设计VC5402和TLV320AIC23的接口以及编程,搜TLV320AIC23和VC5402; 这样可以搜到一堆的资料,这些资料一般均有PDF文 档说明和相应的源程序包提供,download后做少许改动即可。

如何看待TI DSP庞杂的技术文档

新手进行DSP开发学习之时,常常感觉技术文档太多,哪 本都有用,哪本都想看,无从下手。此时原则是只看入门必须的、只看和芯片相关的。根据经验,如下的资料必看不可:
1) 讲述DSP的CPU,memory,program memory addressing,data memory addressing的资料都需要看、外设资源的资料可以只看自己用到的部分;
2)C和汇编的编程指南需要看
3)汇编指令和C语言的运行时间支持库、DSPLIB等资料需要看其他的如:Applications Guide,Optimizing CC++ Compiler User's Guide,Assembly Language Tools User's Guide等资料留待入门之后再去看体会会 更深一些。

如何高效开始TI DSP的硬件开发

1)根据应用领域选择TI推荐的DSP类型

2)参考选定的DSP之EVM板,DSK等 原理图,完成DSP最小系统的搭建(包括外扩内存空间、电源复位系统、各控制信号管脚的连接、JTAG口的连接等);

3)根据具体应用需 要,选择外围电路的扩展,一般如语音、视频、控制等领域均有成熟的电路可以从TI网站得到。外围电 路与DSP的接口可参看EVM或 DSK,以及所选外围电路芯片的典型接口设计原理图;最好外围电路芯片也选择TI的,这样的话不管硬件接口有现成原理图、很多 连DSP与其接口的基本控制源码都有。

4)地址译码、IO扩展等用CPLD或者FPGA来做,将DSP的地址线、数据线、控制信号线如IS/PS/DS等都引进去有利于调试

如何高效开始TI DSP的软件开发

如果你不是纯做算法,而是在一个目标版上进行开发,需要使用DSP的 片上外设,需要控制片外接口电路,那么建议在写程序前先好好将这个目标版的电路设计搞清楚。最重要的是程序、数据、I/O空 间的译码。不管是否纯做算法还是软硬结合,DSP的CPU,memory,program memory addressing, data mem.ory addressing的资料都需要看。

1)看CCS的使用指南
2)明白CMD文件的编写
3)明白中断向量表文件的编写,并定位在正确的地方
4) 运行一个纯simulator的程序,了解CCS的 各个操作
5)到TI网站下相关的源 码,参考源码的结构进行编程
6)不论是C编 程还是ASM编程,模块化是必须的

选择C还是选择ASM进行编程

记住一条原则,TI的 工程师在不断改进CCS的C程序优化编译器,现在C优化的效率可达到手工汇编的90% 甚至更高。当然有的时候如果计算能力和内存资源是瓶颈,ASM还是有优势,比如G.729编解码。但是针对一般的应用开发,C是最好的选择。

新手编程则选择C和汇编混合编程更有利一些。

选择什么仿真器

一般来说,买个并口的EPP就够了,价格便宜又稳定,现在用的比较多的是USB接口的仿真器

DSP的C语言同主机C语言的主要区别?

1) DSP的C语言是标准的ANSI C,它不包括同外设联系的扩展部 分,如屏幕绘图等。但在CCS中,为了方便调试,可以将数据通过prinf命令虚拟输出到主机的屏幕上。

2)DSP的C语言的编译过程为,C编译为ASM,再由ASM编译为OBJ。因此C和ASM的对应关系非常明确,非常便于人工优化。

3)DSP的代码需要绝对定位;主机的C的代码有操作系统定位。

4)DSP的C的效率较高,非常适合于嵌入系统。

如何选择DSP的电源芯片?

TMS320LF24xx:TPS7333QD,5V变3.3V,最大500mA。

TMS320VC33: TPS73HD318PWP,5V变3.3V和1.8V,最大750mA。

TMS320VC54xx:TPS73HD318PWP,5V变3.3V和1.8V,最大750mA; TPS73HD301PWP,5V变3.3V和可调,最大750mA。

TMS320VC55xx:TPS73HD301PWP,5V变3.3V和可调,最大750mA。

TMS320C6000: PT6931,TPS56000,最大3A。

DSP发展动态

1.TMS320C2000 TMS320C2000系列包括C24x和C28x系列。C24x系列建议使用LF24xx系列替代C24x系列,LF24xx系列的价格比C24x便 宜,性能高于C24x,而且LF24xxA具有加密功能。 C28x系列主要用于大存储设备管理,高 性能的控制场合。

2.TMS320C3x TMS320C3x系列包括C3x和VC33,主要推荐使用VC33。C3x系列是TI浮点DSP的基础,不可能停产,但价格不会进一步下调。

3.TMS320C5x TMS320C5x系列已不推荐使 用,建议使用C24x或C5000系列替代。

4.TMS320C5000 TMS320C5000系列包括C54x和C55x系列。其中VC54xx还不断有新的器件出现,如:TMS320VC5471(DSP+ARM7)。 C55x系列是TI的第三代DSP,功耗为VC54xx的1/6,性能为VC54xx的5倍,是一个正在发展的系列。 C5000系列是目前TI DSP的主流DSP,它涵盖了从低档到中高档的应用领域,目前也是用户最多的系列。

5.TMS320C6000 TMS320C6000系列包括C62xx、C67xx和C64xx。此系列是TI的高档DSP系列。其中C62xx系列是定点的DSP,系列芯片种类较 丰 富,是主要的应用系列。 C67xx系列是浮点的DSP,用于需要高速浮点处理的领域。 C64xx系列是新发展,性能是C62xx的10倍。

6.OMAP系列 是TI专门用于多媒体领域的芯片,它是C55+ARM9,性能卓越,非常适合于手持设备、Internet终端等多媒体应用。

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