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DSP系统的设计过程

时间:2009-09-29 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

DSP系统的设计还没有非常好的正规设计方法。
在设计 DSP 系统之前,首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指标、信号处理
的要求,通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。
第二步是根据系统的要求进行高级语言的模拟。一般来说,为了实现系统的最终目标,
需要对输入的信号进行适当的处理,而处理方法的不同会导致不同的系统性能,要得到
最佳的系统性能,就必须在这一步确定最佳的处理方法,即数字信号处理的算法(Algo
rithm),因此这一步也称算法模拟阶段。例如,语音压缩编码算法就是要在确定的压缩
比条件下,获得最佳的合成语音。算法模拟所用的输入数据是实际信号经采集而获得的
,通常以计算机文件的形式存储为数据文件。如语音压缩编码算法模拟时所用的语音信
号就是实际采集而获得并存储为计算机文件形式的语音数据文件。有些算法模拟时所用
的输入数据并不一定要是实际采集的信号数据,只要能够验证算法的可行性,输入假设
的数据也是可以的。
在完成第二步之后,接下来就可以设计实时DSP系统,实时DSP系统的设计包括硬件设计
和软件设计两个方面。硬件设计首先要根据系统运算量的大小、对运算精度的要求、系
统成本限制以及体积、功耗等要求选择合适的DSP芯片。然后设计DSP芯片的外围电路及
其他电路。软件设计和编程主要根据系统要求和所选的DSP芯片编写相应的DSP汇编程序
,若系统运算量不大且有高级语言编译器支持,也可用高级语言(如C语言)编程。由于

现有的高级语言编译器的效率还比不上手工编写汇编语言的效率,因此在实际应用系统
中常常采用高级语言和汇编语言的混合编程方法,即在算法运算量大的地方,用手工编
写的方法编写汇编语言,而运算量不大的地方则采用高级语言。采用这种方法,既可缩
短软件开发的周期,提高程序的可读性和可移植性,又能满足系统实时运算的要求。
DSP硬件和软件设计完成后,就需要进行硬件和软件的调试。软件的调试一般借助于DSP
开发工具,如软件模拟器、DSP开发系统或仿真器等。调试DSP算法时一般采用比较实时
结果与模拟结果的方法,如果实时程序和模拟程序的输入相同,则两者的输出应该一致
。应用系统的其他软件可以根据实际情况进行调试。硬件调试一般采用硬件仿真器进行
调试,如果没有相应的硬件仿真器,且硬件系统不是十分复杂,也可以借助于一般的工
具进行调试。
系统的软件和硬件分别调试完成后,就可以将软件脱离开发系统而直接在应用系统上运
行。当然,DSP系统的开发,特别是软件开发是一个需要反复进行的过程,虽然通过算法
模拟基本上可以知道实时系统的性能,但实际上模拟环境不可能做到与实时系统环境完
全一致,而且将模拟算法移植到实时系统时必须考虑算法是否能够实时运行的问题。如
果算法运算量太大不能在硬件上实时运行,则必须重新修改或简化算法。
 

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