做DSP最应该懂得57个问题

2万 · 2012-4-18 16:41

一什么是DSP
1、定义：数字信号处理是一种超高速单片计算系统，它对一些现实信号如语言、视频、音乐等等的实时监测、处理和产生进行最优化。
2、数字信号处理流程：
输入模拟信号->采样保持->A/D转换器将模拟信号转换为离散的数字信号->DSP进行数字信号处理，优化->D/A转换将优化的数字信号恢复为模拟信号输出。
从数字信号处理流程就可以看出数字信号处理系统的基本组成。

2万 · 2012-4-18 16:51

二.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。

2万 · 2012-4-18 16:53

三.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。

2万 · 2012-4-18 16:56

四.5V/3.3V如何混接？
TI DSP的发展同集成电路的发展一样,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。

2万 · 2012-4-18 16:57

五.为什么要片内RAM大的DSP效率高？
目前DSP发展的片内存储器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,也不会干扰外部。 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。

2万 · 2012-4-18 17:04

六.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的DSP的价格和功耗都价格,以逐渐被3.3V的DSP取代。

2万 · 2012-4-18 17:04

七如何选择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。

2万 · 2012-4-18 17:07

八.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个等待。其中程序存储器和数据存储器及I/O可以分别设置。
2)对于C3x系列：硬件等待信号为/RDY,低电平是不等待。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,但等待是不分段的,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个等待。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或外设接口。

2万 · 2012-4-18 17:11

九.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间的任何地方。注意：C2000的中断向量不能重定位。

2万 · 2012-4-18 17:13

十.DSP的最高主频能从芯片型号中获得吗？
TI的DSP最高主频可以从芯片的型号中获得,但每一个系列不一定相同。
1)TMS320C2000系列：
TMS320F206－最高主频20MHz。
TMS320C203/C206－最高主频40MHz。
TMS320F24x－最高主频20MHz。
TMS320LF24xx－最高主频30MHz。
TMS320LF24xxA－最高主频40MHz。
TMS320LF28xx－最高主频150MHz。
2)TMS320C3x系列：
TMS320C30：最高主频25MHz。
TMS320C31PQL80：最高主频40MHz。
TMS320C32PCM60：最高主频30MHz。
TMS320VC33PGE150：最高主频75MHz。
3)TMS320C5000系列：
TMS320VC54xx：最高主频160MHz。
TMS320VC55xx：最高主频300MHz。
4)TMS320C6000系列：
TMS320C62xx：最高主频300MHz。
TMS320C67xx：最高主频230MHz。
TMS320C64xx：最高主频720MHz。

2万 · 2012-4-18 17:15

十一.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。

2万 · 2012-4-18 17:17

十二.如何选择外部时钟？
DSP的内部指令周期较高,外部晶振的主频不够,因此DSP大多数片内均有PLL。但每个系列不尽相同。
1)TMS320C2000系列：
TMS320C20x：PLL可以÷2,×1,×2和×4,因此外部时钟可以为5MHz－40MHz。
TMS320F240：PLL可以÷2,×1,×1.5,×2,×2.5,×3,×4,×4.5,×5和×9,因此外部时钟可以为2.22MHz－40MHz。
TMS320F241/C242/F243：PLL可以×4,因此外部时钟为5MHz。 TMS320LF24xx：PLL可以由RC调节,因此外部时钟为4MHz－20MHz。
TMS320LF24xxA：PLL可以由RC调节,因此外部时钟为4MHz－20MHz。
2)TMS320C3x系列：
TMS320C3x：没有PLL,因此外部主频为工作频率的2倍。
TMS320VC33：PLL可以÷2,×1,×5,因此外部主频可以为12MHz－100MHz。
3)TMS320C5000系列：
TMS320VC54xx：PLL可以÷4,÷2,×1-32,因此外部主频可以为0.625MHz－50MHz。
TMS320VC55xx：PLL可以÷4,÷2,×1-32,因此外部主频可以为6.25MHz－300MHz。
4)TMS320C6000系列：
TMS320C62xx：PLL可以×1,×4,×6,×7,×8,×9,×10和×11,因此外部主频可以为11.8MHz－300MHz。
TMS320C67xx：PLL可以×1和×4,因此外部主频可以为12.5MHz－230MHz。
TMS320C64xx：PLL可以×1,×6和×12,因此外部主频可以为30MHz－720MHz

2万 · 2012-4-18 17:20

十三.如何选择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。
1)对于C2000系列： C2000系列只能同异步的存储器直接相接。 C2000系列的DSP目前的最高速度为150MHz。建议可以用的存储器有：
CY7C199-15：32K×8,15ns,5V;
CY7C1021-12：64K×16,15ns,5V; CY7C1021V33-12：64K×16,15ns,3.3V。
2)对于C3x系列： C3x系列只能同异步的存储器直接相接。 C3x系列的DSP的最高速度,5V的为40MHz,3.3V的为75MHz,为保证DSP无等待运行,分别需要外部存储器的速度<25ns和<12ns。建议可以用的存储器有：
ROM： AM29F400-70：256K×16,70ns,5V,加入一个等待;
AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16,55ns,3.3V,加入两个等待（目前没有更快的Flash）。
SRAM： CY7C199-15：32K×8,15ns,5V;
CY7C1021-15：64K×16,15ns,5V;
CY7C1009-15：128K×8,15ns,5V;
CY7C1049-15：512K×8,15ns,5V;
CY7C1021V33-15：64K×16,15ns,3.3V;
CY7C1009V33-15：128K×8,15ns,3.3V;
CY7C1041V33-15：256k×16,15ns,3.3V。
3)对于C54x系列： C54x系列只能同异步的存储器直接相接。 C54x系列的DSP的速度为100MHz或160MHz,为保证DSP无等待运行,需要外部存储器的速度<10ns或<6ns。建议可以用的存储器有：
ROM： AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16,55ns,3.3V,加入5或9个等待（目前没有更快的Flash）。
SRAM： CY7C1021V33-12：64K×16,12ns,3.3V,加入一个等待;
CY7C1009V33-12：128K×8,12ns,3.3V,加入一个等待。
4)对于C55x和C6000系列： TI的DSP中只有C55x和C6000可以同同步的存储器相连,同步存储器可以保证系统的数据交换效率更高。
ROM： AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16,55ns,3.3V。
SDRAM： HY57V651620BTC-10S：64M,10ns。
SBSRAM： CY7C1329-133AC,64k×32;
CY7C1339-133AC,128k×32。
FIFO：CY7C42x5V-10ASC,32k/64k×18。

2万 · 2012-4-18 17:24

十四.DSP芯片有多大的驱动能力？
DSP的驱动能力较强,可以不加驱动,连接8个以上标准TTL门。

2万 · 2012-4-18 17:26

十五.调试TMS320C2000系列的常见问题？
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 Source Debugger中的load命令,不能对flash写入。 OUT文件只能load到片内RAM,或片外RAM中。
3)在flash中如何加入断点：在flash中可以用单步调试,也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。

2万 · 2012-4-18 17:28

十六.调试TMS320C3x系列的常见问题？
1)TMS320C32的存储器配置： TMS320C32的程序存储器可以配置为16位或32位;数据存储器可以配置为8位、16位或32位。
2)TMS320VC33的PLL控制： TMS320VC33的PLL控制端只能接1.8V,不能接3.3V或5V。

2万 · 2012-4-18 18:30

十七.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,用一套仿真器同时调试多个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,不能使用如LS的慢速门电路。

2万 · 2012-4-18 18:30

十八.在DSP系统中为什么要使用CPLD？
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,可编程性好,非常适合于实现译码和专门电路。

2万 · 2012-4-18 18:32

十九.DSP系统构成的常用芯片有哪些？
1)电源： TPS73HD3xx,TPS7333,TPS56100,PT64xx...
2)Flash： AM29F400,AM29LV400,SST39VF400...
3)SRAM： CY7C1021,CY7C1009,CY7C1049...
4)FIF CY7C425,CY7C42x5...
5)Dual port： CY7C136,CY7C133,CY7C1342...
6)SBSRAM： CY7C1329,CY7C1339...
7)SDRAM： HY57V651620BTC...
8)CPLD： CY37000系列,CY38000系列,CY39000系列...
9)PCI： PCI2040,CY7C09449...
10)USB： AN21xx,CY7C68xxx...
11)Codec：TLV320AIC23,TLV320AIC10...
12)A/D,D/A：ADS7805,TLV2543...

2万 · 2012-4-18 18:35

二十.什么是boot loader？
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也较快。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,在上电后完成从ROM或外设将代码搬到用户指定的RAM中。此段程序称为"boot loader"。

做DSP最应该懂得57个问题

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