本文詳細描述了在TI (Texas Instruments) C55x系列DSP平臺上集成實時實現(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匯編程序中的關鍵技術,諸如函數(shù)調(diào)用中的參數(shù)傳遞,指令優(yōu)化,標志位設置,宏使用等。文章同時給出了一種采用TI C55x系列DSP設計實現(xiàn)的能運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)整功耗設計,使系統(tǒng)的功耗在休眠狀態(tài)下最低僅為155.1mW。
隨著航天技術的發(fā)展,新型航天飛行器不斷涌現(xiàn),各種用途的 導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彈的制導控 制精度高、穩(wěn)定性好,能夠適應復雜的外界環(huán)境。因此控制算法比較復雜、計算速度快、精 度高。小型化則要求航天飛行器和導彈的體積小、機動性好,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,要求控制計算機的性能越高越好,體積越小越好。
圖像壓縮技術在現(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到相應的要求。近十年來DSP技術飛速發(fā)展,在DSP主頻得到重大突破的同時,其并行技術和外部通信技術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)級和指令級上實現(xiàn)了不同的并行技術,如TI公司的TMS320
以TI公司的電機控制專用芯片TMS320LF2407aDSP為例,介紹電力電子裝置中控制系統(tǒng)的硬件設計方案。包括DSP的電平轉換、時鐘、復位、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)展和用電負荷的不斷增長,電力系統(tǒng)中的電能質量問題越來越突出,一方面,大量敏感性負荷對電能質量的要求越來越高,而另一方面,越來越多的非線性負荷不斷接入電網(wǎng),使電力系統(tǒng)總體的電能質量狀況不斷惡化。
介紹自行開發(fā)的半自主遠程控制移動機器人系統(tǒng)的軟硬件設計方案。以TI公司TMS320LF2407A型號的DSP芯片為機器人小車控制器核心,重點闡述系統(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機和DSP之間的數(shù)據(jù)傳榆協(xié)議以及實驗結果。
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總線接受遠程控制。
以美國德州儀器公司推出的十六位定點通用數(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。重點闡述了系統(tǒng)結構及工作原理。同時,對測力傳感器、測深編碼器、系統(tǒng)硬件電路設計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。既能實時測量所測參數(shù),又兼具“黑匣子”功能,能對數(shù)據(jù)進行24小時以內(nèi)的記錄,為事故分析提供可靠的依據(jù),具有較高的工程應用價值。可用與所有測負荷,測長度,測速度的場合。
基于DSP芯片TMS320F2812的電機控制器設計,描述了其引導加載ROM、AD轉換單元、傳感器接口、cpld等電機控制外設電路的技術關鍵。還簡單介紹了其在調(diào)速系統(tǒng)中的應用。
在許多系統(tǒng)資源非常緊張的單片機應用中,使用實時操作系統(tǒng)進行任務調(diào)度來實現(xiàn)實時多任務系統(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)開銷下實現(xiàn)實時多任務系統(tǒng)的方法。
當前,Voice overIP(VoIP)技術正在不斷普及,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準主要有G.723.1和G.729兩種。隨著VoIP技術的不斷發(fā)展,要求產(chǎn)品的集成度與性能進一步提高,利用新一代高性能DSP芯片,實現(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,作了大量針對G.723.1標準本身的優(yōu)化,降低了運算量,滿足了多路信號的實時實現(xiàn)。
在圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,常常需要對高速信號進行采集與處理。例如,在光傳感技術中對光脈沖散射信號的測量,在雷達工程中對電磁脈沖信號的測量等,都需要對高速信號進行采集與運算,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)提出嚴格的要求。本文設計并實現(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,并且可以進行多通道擴展。
一般的單片或多片微處理器不能滿足復雜、先進的控制算法時,DSP成為這種應用場合的首選器件。TI公司推出的面向運動控制、電動機控制的TMS320x24xx系例DSP控制器,把一個16位的定點DSP核和用于控制的外設、大容量的片上存儲器集成在單一芯片上,能夠實現(xiàn)軟件包括電動機狀態(tài)值的采樣與計算,控制算法的實施以及PWM信號的輸出,此外還包括故障檢測與保護、數(shù)據(jù)交換與通信等。與單片機相比,在電機控制系統(tǒng)設計中,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)絡結構優(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際的。
ZigBee技術是一種新興的無線通信技術,以低速率、低功耗、短距離而著稱,是目前研究的熱門技術。本文簡要介紹了ZigBee技術體系結構與特點,以及基于ZigBee技術的無線傳感器網(wǎng)絡的主要優(yōu)勢;重點介紹了一種采用符合ZigBee技術的射頻芯片MCl3192實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計方案,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)化了軟硬件的設計,結合了單片機的易用性、低成本和DSP的強大處理能力,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,設計了基于DSP56F805的三相(6/4)SRM雙閉環(huán)驅動系統(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計,使得SRM運行穩(wěn)定可靠,相電流波形得到改善。
從8位/16位單片機發(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,成為重要的基礎組件。更重要的是嵌入式操作系統(tǒng)對應用程序可以起到屏蔽的作用,使應用程序員面向操作系統(tǒng)級開發(fā)應用軟件,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現(xiàn)高速信號處理算法,這種形式的嵌入為高端應用領域提供了超高性價比的解決方案。