系列内核的工作电压只有1.8V，功耗更低。
（4）资源配置灵活。具有A/D和CAN模块，容易与其他设备连
接。
C5000系列
（1）TMS320C54x （2）TMS320C55x
• C54x子系列：16位定点DSP、100～532MIPS 代表器件：TMS320VC5402、VC5416、VC5441 • C55x子系列：16位定点DSP、300～600MIPS 代表器件：TMS320VC5510、VC5509、VC5502 • C54x＋ARM7子系列：100MIPS，RISC频率47.5MHz
TMS320C2000
TMS320C5000
TMS320C6000
OMAP
（开放多媒体应用平台）
DaVinci
（达芬奇平台）
/general/docs/wtbu/wtbugencontent.tsp?templat eId=6123&navigationId=11948&contentId=4600
C2000系列
被称为数字信号控制器（DSC： Digital Signal Controller）。 • LF240x子系列：16位定点DSP、40MIPS，代表器件： TMS320LF2407 • F280x子系列：32位定点DSP、60～100MIPS，代表器件： TMS320F2809 • F281x子系列：32位定点DSP、150MIPS，代表器件： TMS320F2812 • F282x子系列：32位浮点DSP、200～300MFLOPS，代表器件： TMS320F28232 • F283x子系列：32位浮点DSP、300MFLOPS，代表器件： TMS320F2832
模拟技术与数字技术
数字信号处理
模拟技术
数字技术
数字技术的优点
数字技术采用数字化方式对数据和信号进行处理， 这种处理一般由硬件和软件配合实现，由软件实现复杂 的数据和信号处理，由硬件提供一个软件运行的系统平 台。 （1）能实现大规模复杂处理； （2）灵活性强： （3）可靠性高 （4）精度高
软件可实现
DSP的性能指标
（1）计算速度：一般用MIPS、MFLOPS和MMACS 表示。分别表示每秒执行的指令数、每秒执行的浮点 操作数和每秒执行的乘法累加数。 （2）运算精度：一般由处理器的字长表示。定点DSP 芯片字长一般为16位，少数24位。浮点DSP芯片的字 长一般为32位。
（3）硬件资源：DSP芯片所提供的硬件资源，如片内 RAM、ROM的数量，外部可扩展的程序和数据空间， 总线接口、I/O接口等。
一般地，计算机的CPU由于成本高、功耗大，因此 只有在系统对体积、功耗和实时性要求不高的情况 下采用，并只适合于固定场合应用。
单片机（MCU）：优点是价格低廉和编程简单，缺 点是性能差、速度慢。单片机一般应用于控制领域， 这些领域的数字处理要求比较简单，数据量小。
数字信号处理系统的实现
专用集成电路（ASIC）：将特定的信号处理算法 由一个集成电路来实现，例如FFT专用集成电路芯 片。这种方法的优点是处理速度快、系统规模化成 本低，缺点是功能有限、系统灵活性差、开发成本 高。目前，采用专用集成电路的数字系统只适合处 理任务不很复杂而要求大批量生产的应用情况。
C6000系列
一种高性能的DSP芯片
（1）C62x子系列：32位定点DSP、300～600MMACS 代表器件：TMS320C6211，C6201
（2）C64x子系列：32位定点DSP，4000～9600MMACS
代表器件：TMS320C6416、C6424、C6455（1.2GHz） （3）C67x子系列：32位浮点DSP、500～2400MMACS 代表器件：TMS320C6711、C6713、C6727 （4）C64x+ARM9子系列：即DaVinci芯片 代表器件：TMS320DM6446
C2000系列
C2000系列
C2000应用与特点
低价格、高性能，适用于控制领域，如工业自动化、汽 车电子、电机控制、家用电器和消费电子等领域。 （1）处理能力强。指令周期最短为25ns，运算能力达40MIPS以
上。
（2）片内FLASH或ROM。系统升级也比较方便。 （3）功耗低。在3.3V工作时每个MIPS消耗1.1mA电流，F280x等
（3）大容量的片内存储器和大范围的寻址能力。
（4）智能外设。内部集成了4～16个DMA接口，两三个多通 道缓存串口McBSP，两个32位计时器。
OMAP系列
ARM+DSP，在具体应用中把不同的任务交给适合的处 理器来处理。
（1）C55x +ARM9：400MIPS（DSP）+150MHz（ARM9） 代表器件：OMAP5910、OMAP1610 （2）C55x +ARM11：440MIPS（DSP）+330MHz（ARM11） 代表器件：OMAP2420 （3）ARM+协处理器：200～600MH z（ARM9～11、ARM Cortex）， GPRS/ISP/IVA/PowerVR 代表器件：OMAP750、OMAP2430、OMAP2431、 OMAP3503
C5000应用与特点
低功耗、高性能定点DSP，主要应用在无线移动通信、 程控交换机、调制解调器和GPS、PDA。
（1）运算速度快。运算速度为100～600MIPS。
（2）优化的CPU结构。内部ALU，40位的累加器，17×17位 MAC和40位的桶形移位器。
（3）低功耗方式。可在3.3V、2.5V、1.8V甚至1.2V的低电压 下工作，C55x的待机功耗只有0.12mW。 （4）智能外设。串行口和时分复用（TDM）串行口，自动缓 冲串行口BSP和与外部处理器通信的HPI。
DSP的发展
• 1983年，美国德州仪器（TI）公司推出了具有里程 碑意义的TMS320C10，这款DSP字长为16比特，采 用哈弗（Harvard）结构，有独立的指令和数据存储 器，并且有一个特殊的指令集处理读入累加、乘加等 运算，一个乘加运算的时间是390ns。当时另一个比 较成功的DSP是Motorola的DSP5600。 • 1984年，AT&T公司推出DSP32，这是早期具备较 高性能的浮点DSP芯片。
数字信号处理系统
x (t )
x a (t )
A/D
x ( n)
x d ( n)
量化 数字信号 处理
放大与 滤波
y a (t )
采样
DSP
滤波
y (t )
D/A
y d ( n)
x (t )
x(n) x(nT )
110 101
x d ( n)
110 101 100 0 1 2 3 4 5 011 010 6
第一章
DSP处理器概述
主要内容
• 模拟与数字技术，采用数字技术的好处是什么？
• 数字信号处理系统，为什么DSP处理器是实现数字信号处 理的最佳选择？ • DSP处理器及其特点，DSP处理器与其他处理器的区别在哪 里？
• DSP处理器的分类，TI 系列DSP的发展与特点？
• DSP嵌入式应用系统，设计开发DSP系统的流程和工具情况 是怎样的？
DSP处理器由于其高性价比而成为当前数字 信号处理系统设计中采用的主流处理器。
DSP的发展
• 1978年，美国英特尔（Intel）公司推出了2920。这款 芯片将内部信号处理器和A/D、D/A集成在一个芯片中， 但没有硬件乘法器。 • 1979年，AMI公司发布了S2811，主要是作为其他微 处理器的数字信号协处理器。同年，贝尔实验室（Bell Labs）发布了第一个真正意义上的DSP芯片MAC4。 • 1980年，日本NEC公司和AT&T公司在IEEE召开的国际固 态电路会议上分别推出了µPD7720和DSP1，这两款芯片 得到了许多研究人员的推崇，在公共电信网得到了一定 的应用。
C6000系列
C6000系列
C6000应用与特点
面向视频会议、高清晰数字电视、无线局域网、安防视 频监控和核磁共振（MRI）等需要大规模数据处理应用。
（1）运行速度快。运算能力普遍超越C5000，最高的C6455 处理器时钟频率达到1.2GHz，每秒执行MAC运算达到 9600个。 （2）VelociTI超长指令字（VLIW）结构。在一条指令中组合 了几个执行单元，可在一个时钟周期内并行执行多条指令。
DSP的分类
根据DSP芯片工作时的数据格式划分，可分为定点 DSP芯片和浮点DSP芯片两大类，
按照DSP芯片的字长划分，可以分为16位、24位、32 位DSP芯片。 根据DSP芯片的用途分，可分为通用型DSP芯片和专 用型DSP芯片。 按照不同生产厂家的产品系列划分，有TI公司的 TMS320系列、AD公司的ADSP21系列、AT&T公司的 DSP16/32系列、Motorola公司的MC5600/MC9600系列、 NEC公司的µPD77系列等。
代表器件：TMS320VC5470、VC5471
• C55x＋ARM9子系列：即OMAP芯片 代表器件：OMAP0C5416内部结构
C5000系列
C5000系列DSP代码上完全兼容，但C55x的内部结构相对C54x复杂，采 用1个40位ALU和16位ALU，2个乘加器（MAC）和4个累加器，而C54x 分别只有1个40位ALU、MAC和2个累加器。另外，C55x的程序和地址 总线也进行了扩展。
DSP的性能指标
（4）功耗：电源消耗量。一般移动和便携式DSP设 备对功耗要求较高，选择DSP芯片时一般采用低功耗 芯片。
定点DSP芯片的价格较为便宜、功耗低，但 运算精度稍低。
浮点DSP芯片的优点是运算精度高，C语言 编程调试方便，但价格稍贵，功耗也较大。
TI – DSP概述
德州仪器的DSP芯片以TMS320表示，目前占有 全球市场的50%。