本文詳細(xì)描述了在TI (Texas Instruments) C55x系列DSP平臺上集成實(shí)時實(shí)現(xiàn)0.3kbps至16kbps多種速率語音編解碼算法的方法,及在現(xiàn)有C語言源代碼基礎(chǔ)上優(yōu)化匯編指令的技巧。介紹了在編寫C55x系列DSP匯編程序中的關(guān)鍵技術(shù),諸如函數(shù)調(diào)用中的參數(shù)傳遞,指令優(yōu)化,標(biāo)志位設(shè)置,宏使用等。文章同時給出了一種采用TI C55x系列DSP設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能運(yùn)行多種語音編解碼算法硬件系統(tǒng)平臺。最后介紹了該硬件平臺的動態(tài)調(diào)整功耗設(shè)計(jì),使系統(tǒng)的功耗在休眠狀態(tài)下最低僅為155.1mW。
隨著航天技術(shù)的發(fā)展,新型航天飛行器不斷涌現(xiàn),各種用途的 導(dǎo)彈正不斷地走向高精度和小型化的道路。高精度要求航天飛行器和導(dǎo)彈的制導(dǎo)控 制精度高、穩(wěn)定性好,能夠適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境。因此控制算法比較復(fù)雜、計(jì)算速度快、精 度高。小型化則要求航天飛行器和導(dǎo)彈的體積小、機(jī)動性好,在同等有效載荷的情況下,對 控制系統(tǒng)的重量和體積提出了更高的要求,要求控制計(jì)算機(jī)的性能越高越好,體積越小越好。
圖像壓縮技術(shù)在現(xiàn)代生活中的地位越來越重要,隨著現(xiàn)在的DSP處理數(shù)據(jù)速度的提高,對傳統(tǒng)的圖像壓縮而言,單片DSP即可達(dá)到很好的效果。但由于信息量的增長,尤其是高清晰度等概念的提出,系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)能力也需要提高,尤其是要求實(shí)時圖像壓縮編碼時,單片DSP無法勝任這樣的工作,即使是專用芯片也無法達(dá)到相應(yīng)的要求。近十年來DSP技術(shù)飛速發(fā)展,在DSP主頻得到重大突破的同時,其并行技術(shù)和外部通信技術(shù)也得到了很大的提高?,F(xiàn)在各大DSP 廠商所生產(chǎn)的DSP都在數(shù)據(jù)級和指令級上實(shí)現(xiàn)了不同的并行技術(shù),如TI公司的TMS320
以TI公司的電機(jī)控制專用芯片TMS320LF2407aDSP為例,介紹電力電子裝置中控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。包括DSP的電平轉(zhuǎn)換、時鐘、復(fù)位、譯碼、片外存儲、鍵盤、液晶顯示和E2PROM電路與必要的外圍電路。
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和用電負(fù)荷的不斷增長,電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問題越來越突出,一方面,大量敏感性負(fù)荷對電能質(zhì)量的要求越來越高,而另一方面,越來越多的非線性負(fù)荷不斷接入電網(wǎng),使電力系統(tǒng)總體的電能質(zhì)量狀況不斷惡化。
介紹自行開發(fā)的半自主遠(yuǎn)程控制移動機(jī)器人系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。以TI公司TMS320LF2407A型號的DSP芯片為機(jī)器人小車控制器核心,重點(diǎn)闡述系統(tǒng)定位模塊、圖像采集模塊及無線數(shù)據(jù)侍輸模塊等,并給出PC機(jī)和DSP之間的數(shù)據(jù)傳榆協(xié)議以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
介紹一種基于DSP的電力電源集中監(jiān)控器,該監(jiān)控器能實(shí)時監(jiān)視蓄電池組、充電模塊、直流屏、交流屏的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對各整流器和蓄電池的智能控制,并能通過串行通信或CAN總線接受遠(yuǎn)程控制。
以美國德州儀器公司推出的十六位定點(diǎn)通用數(shù)字信號處理芯片DSP為核心開發(fā)出精確可控的電流控制器,電流可在0~1.5A范圍內(nèi)調(diào)節(jié),輸出電流精度高,線性度好,控制效果顯著。
本系統(tǒng)用于油田測井過程中,對電纜所受的張力、油井的深度及電纜下井速度等參數(shù)的測量。重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理。同時,對測力傳感器、測深編碼器、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)及軟件流程也做了介紹。該系統(tǒng)精度高、體積小、工作穩(wěn)定。既能實(shí)時測量所測參數(shù),又兼具“黑匣子”功能,能對數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時以內(nèi)的記錄,為事故分析提供可靠的依據(jù),具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值??捎门c所有測負(fù)荷,測長度,測速度的場合。
基于DSP芯片TMS320F2812的電機(jī)控制器設(shè)計(jì),描述了其引導(dǎo)加載ROM、AD轉(zhuǎn)換單元、傳感器接口、cpld等電機(jī)控制外設(shè)電路的技術(shù)關(guān)鍵。還簡單介紹了其在調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。
在許多系統(tǒng)資源非常緊張的單片機(jī)應(yīng)用中,使用實(shí)時操作系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度來實(shí)現(xiàn)實(shí)時多任務(wù)系統(tǒng)時,由操作系統(tǒng)帶來的系統(tǒng)開銷往往是不可接受的。通過升級硬件來改善系統(tǒng)資源緊張,意味著成本的增加,降低產(chǎn)品的競爭力。本文介紹采用Protothread在非常小的系統(tǒng)開銷下實(shí)現(xiàn)實(shí)時多任務(wù)系統(tǒng)的方法。
當(dāng)前,Voice overIP(VoIP)技術(shù)正在不斷普及,通過Internet的語音通信量也日漸增加。目前VoIP中使用的低碼率語音壓縮標(biāo)準(zhǔn)主要有G.723.1和G.729兩種。隨著VoIP技術(shù)的不斷發(fā)展,要求產(chǎn)品的集成度與性能進(jìn)一步提高,利用新一代高性能DSP芯片,實(shí)現(xiàn)單片DSP處理多路語音信號,是今后的發(fā)展趨勢。本文根據(jù)C6201芯片的特點(diǎn),作了大量針對G.723.1標(biāo)準(zhǔn)本身的優(yōu)化,降低了運(yùn)算量,滿足了多路信號的實(shí)時實(shí)現(xiàn)。
在圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,常常需要對高速信號進(jìn)行采集與處理。例如,在光傳感技術(shù)中對光脈沖散射信號的測量,在雷達(dá)工程中對電磁脈沖信號的測量等,都需要對高速信號進(jìn)行采集與運(yùn)算,而且此類高速信號的測量,往往對數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)提出嚴(yán)格的要求。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于DSP和USB的高速數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)電路簡單,可靠性好,具有一定的通用性,并且可以進(jìn)行多通道擴(kuò)展。
一般的單片或多片微處理器不能滿足復(fù)雜、先進(jìn)的控制算法時,DSP成為這種應(yīng)用場合的首選器件。TI公司推出的面向運(yùn)動控制、電動機(jī)控制的TMS320x24xx系例DSP控制器,把一個16位的定點(diǎn)DSP核和用于控制的外設(shè)、大容量的片上存儲器集成在單一芯片上,能夠?qū)崿F(xiàn)軟件包括電動機(jī)狀態(tài)值的采樣與計(jì)算,控制算法的實(shí)施以及PWM信號的輸出,此外還包括故障檢測與保護(hù)、數(shù)據(jù)交換與通信等。與單片機(jī)相比,在電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,采用TMS320LF2407A具有更有效的控制能力,從而減小整個系統(tǒng)的成本。
隨著在數(shù)字信號處理(DSP)算法和芯片處理能力以及通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化通信已經(jīng)迅速普及。音頻會議是眾多通信系統(tǒng)的必備功能。有多個用戶參與的音頻會議,最簡單的模式可以使用令牌控制下的互斥模式,使只有擁有發(fā)言權(quán)的那個與會者才可以講話。在這種模式下,每個與會者某一時刻只能聽到一路音頻信號,這種“半雙工”模式對于音頻會議是不方便和不實(shí)際的。
ZigBee技術(shù)是一種新興的無線通信技術(shù),以低速率、低功耗、短距離而著稱,是目前研究的熱門技術(shù)。本文簡要介紹了ZigBee技術(shù)體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),以及基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢;重點(diǎn)介紹了一種采用符合ZigBee技術(shù)的射頻芯片MCl3192實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案,井對系統(tǒng)硬件接口電路與無線通信軟件流程作了說明。
Microchip推出了dsPIC數(shù)字信號控制器系列,專門針對嵌入式變頻控制的需求而優(yōu)化了軟硬件的設(shè)計(jì),結(jié)合了單片機(jī)的易用性、低成本和DSP的強(qiáng)大處理能力,為家電的變頻化提供了最佳的解決方案。
根據(jù)SRM工作原理,設(shè)計(jì)了基于DSP56F805的三相(6/4)SRM雙閉環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)。分析了一種三相SRM起動方法,對速度和電流環(huán)分別采用了積分分離PI控制算法和增量式PID控制算法。合理的硬件資源利用和較好的控制軟件設(shè)計(jì),使得SRM運(yùn)行穩(wěn)定可靠,相電流波形得到改善。
從8位/16位單片機(jī)發(fā)展到以ARM CPU核為代表的32位嵌入式處理器,嵌入式操作系統(tǒng)將替代傳統(tǒng)的由手工編制的監(jiān)控程序或調(diào)度程序,成為重要的基礎(chǔ)組件。更重要的是嵌入式操作系統(tǒng)對應(yīng)用程序可以起到屏蔽的作用,使應(yīng)用程序員面向操作系統(tǒng)級開發(fā)應(yīng)用軟件,并易于在不同的ARM核的嵌入式處理器上移植。 嵌入式操作系統(tǒng)都具有一定的實(shí)時性,易于裁剪和伸縮,可以適合于從ARM7到Xscale各種ARM CPU和各種檔次的應(yīng)用,嵌入式操作系統(tǒng)可以使用廣泛流行的ARM開發(fā)工具,如ARM公司的SDT/ADS和RealView等,
最近幾年具有乘法器及內(nèi)存塊資源的大容量FPGA以及基于IP核嵌入的FPGA開發(fā)技術(shù)的出現(xiàn),可以將嵌入式微處理器、專用數(shù)字器件和高速DSP算法以IP核的形式方便的嵌入FPGA,以硬件編程的方法實(shí)現(xiàn)高速信號處理算法,這種形式的嵌入為高端應(yīng)用領(lǐng)域提供了超高性價(jià)比的解決方案。