哈工大DSP课程报告.doc

2015年秋季学期 《DSP原理及应用》课程 课程设计报告 院系： 航天工程与力学系 1218201_____ 学号： 1122110326___ 姓名： 高小宁______ 2016年 1月 13日 审阅教师： 考核成绩：________________ 题目一： 结合学习过的DSP基本知识，试论述如果采用DSP为核心器件设计系统，需要考虑哪些性能指标、遵循哪些设计原则？ 运算速度：首先我们要确定数字信号处理的算法，算法确定以后其运算量和完成时间也就大体确定了，根据运算量及其时间要求就可以估算DSP芯片运算速度的下限。在选择DSP芯片时，各个芯片运算速度的衡量标准主要有：?? 1、MIPS(Millions?of?Instructions?Per?Second)，百万条指令/秒，一般DSP为20~100MIPS，使用超长指令字的TMS320B2XX为2400MIPS。必须指出的是这是定点?DSP芯片运算速度的衡量指标，应注意的是，厂家提供的该指标一般是指峰值指标，因此，系统设计时应留有一定的裕量。?? 2、MOPS(Millions?of?Operations?Per?Second)，每秒执行百万操作。这个指标的问题是什么是一次操作，通常操作包括CPU操作外，还包括地址计算、DMA访问数据传输、I/O操作等。一般说MOPS越高意味着乘积-累加和运算速度越快。MOPS可以对DSP芯片的性能进行综合描述。?? 3、MFLOPS（Million?Floating?Point?Operations?Per?Second），百万次浮点操作/秒，这是衡量浮点DSP芯片的重要指标。例如TMS320C31在主频为40MHz时，处理能力为40MFLOPS，?TMS320C6701在指令周期为6ns时，单精度运算可达1GFLOPS。浮点操作包括浮点乘法、加法、减法、存储等操作。应注意的是，厂家提供的该指标一般是指峰值指标，因此，系统设计时应注意留有一定的裕量。 4、MBPS(Million?Bit?Per?Second)，它是对总线和I/O口数据吞吐率的度量，也就是某个总线或I/O的带宽。例如对TMS320C6XXX、200MHz时钟、32bit总线时，总线数据吞吐率则为800Mbyte/s或6400MBPS。?? 5、指令周期，即执行一条指令所需的时间，通常以ns（纳秒）为单位，如TMS320LC549-80在主频为80MHz是的指令周期为12.5ns。MAC时间，执行一次乘法和加法运算所花费的时间：大多数DSP芯片可以在一个指令周期内完成一次MAC运算。?? 6、FFT/FIR执行时间，运行一个N点FFT或N点FIR程序的运算时间。由于FFT运算/FIR运算是数字信号处理的一个典型算法，因此，该指标可以作为衡量芯片性能的综合指标。 二、运算精度：一般情况下，浮点DSP芯片的运算精度要高于定点DSP芯片的运算精度，但是功耗和价格也随之上升。 三、字长的选择：一般浮点DSP芯片都用32位的数据字，大多数定点DSP芯片是16位数据字。 四、存储器等片内硬件资源安排：包括存储器的大小，片内存储器的数量，总线寻址空间等。 五、开发调试工具：完善、方便的的开发工具和相关支持软件是开发大型、复杂DSP系统的必备条件，对缩短产品的开发周期有很重要的作用。 六、功耗与电源管理：一般来说个人数字产品、便携设备和户外设备等对功耗有特殊要求，因此这也是一个该考虑的问题。 七、价格及厂家的售后服务因素：价格包括DSP芯片的价格和开发工具的价格。 八、其他因素：包括DSP芯片的封装形式、环境要求、供货周期、生命周期等。 题目二： 采用DSP处理器的CPU定时器进行10000次计数，写出定时器的设置程序代码。 void ConfigCpuTimer(struct CPUTIMER_VARS *Timer, float Freq, float Period) { Uint32 temp;///定时器计数值 Timer-CPUFreqInMHz = Freq; Timer-PeriodInUSec = Period; temp = (long) (Freq * Period); Timer-RegsAddr-PRD.all = temp; Timer-RegsAddr-TPR.all = 0; Timer-RegsAddr-TPRH.all = 0; Timer-RegsAddr-TCR.bit.POL = 0;