DSP在電子信息工程綜合實(shí)踐中的應(yīng)用分析

林馳名

摘要：隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，DSP技術(shù)也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其廣泛適用于我國(guó)的計(jì)算機(jī)、電子和通訊等行業(yè)中。文章首先簡(jiǎn)要概述了DSP的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而說(shuō)明了在電子信息工程中運(yùn)用DSP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最后重點(diǎn)闡述了DSP技術(shù)在電子信息工程中的具體應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：DSP；電子信息工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0110-01

1 DSP技術(shù)的重要優(yōu)點(diǎn)

1.1 可控制性比較強(qiáng)

在基于DSP技術(shù)的信號(hào)處理系統(tǒng)中，能夠通過(guò)使用不同軟件而處理不同類型的信號(hào)任務(wù)，使得使用者能很好地對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。DSP的這一可控性主要來(lái)自于其多樣化的信息處理過(guò)程。比如在計(jì)算機(jī)行業(yè)，工作人員可以通過(guò)給DSP載人相關(guān)的數(shù)據(jù)采集程序，發(fā)揮其數(shù)據(jù)采集處理器的作用或者添加調(diào)制解調(diào)的程序，使其成為調(diào)制解調(diào)器。不同于其他儀器，采用DSP技術(shù)所制作的數(shù)字濾波器能夠通過(guò)編制不同程序來(lái)完成各種濾波任務(wù)，并且不需要改變其內(nèi)部的硬件構(gòu)造。DSP技術(shù)的這一靈活可控的特性，為其使用途徑拓展了寬廣的道路[1]。

1.2 具備高速處理數(shù)據(jù)的能力

DSP的高速處理能力來(lái)源于其獨(dú)特的芯片結(jié)構(gòu)，該類芯片結(jié)構(gòu)采用了哈弗結(jié)構(gòu)，使芯片中的程序和數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存空間互相獨(dú)立，各自形成自己的運(yùn)行線路和數(shù)據(jù)線路。不同于普通的微處理器結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)可以同時(shí)進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)處理，能大大提高對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理效率。DSP的高速數(shù)據(jù)處理能力的基礎(chǔ)是DSP的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，現(xiàn)在使用的DSP大多都設(shè)置了單獨(dú)的DMA總線和控制器，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)能達(dá)到百兆字節(jié)每秒的傳輸速度，并且不會(huì)影響到DSP的處理數(shù)據(jù)速度DSP的高速數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)傳輸能力使得很多復(fù)雜的信息算法都能通過(guò)DSP進(jìn)行計(jì)算和處理，使其能運(yùn)用到大量復(fù)雜信息處理過(guò)程中。

1.3 芯片的體積較小且具備較高的集成度

DSP芯片是使用超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而制造的高速高危單片計(jì)算機(jī)。其具有體積小、功能多樣、耗能少、系統(tǒng)性能好、使用方便的特點(diǎn)。

2 DSP系統(tǒng)在電子信息工程綜合平臺(tái)中應(yīng)用的意義

由于電子信息工程綜合實(shí)踐這一課程涉及的觀點(diǎn)較多，且知識(shí)點(diǎn)的覆蓋面較大，很難使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)手段來(lái)完成這些內(nèi)容的教學(xué)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備都十分零碎且笨重，在使用時(shí)操作麻煩，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不直觀。在教學(xué)中涉及到復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理課程時(shí)，常常使用計(jì)算機(jī)來(lái)演示數(shù)據(jù)的處理過(guò)程，但是計(jì)算機(jī)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理演示時(shí)，很難對(duì)處理過(guò)程的卷積、濾波、傅氏變換和希爾伯特變換進(jìn)行演示，而DSP的高速數(shù)字信號(hào)處理能力恰好能夠幫助改善這一情況。在電子信息工程綜合實(shí)踐中涉及到的大部分信號(hào)都能被DSP處理器精確的處理，結(jié)合DSP的可控性，能夠?qū)⒋蟛糠值膶?shí)踐過(guò)程都轉(zhuǎn)移到同一系統(tǒng)上進(jìn)行處理，增加了時(shí)間效率和實(shí)踐作用，充分體現(xiàn)出電子信息工程實(shí)踐課程的綜合化特點(diǎn)。

3 DSP在電子信息工程計(jì)算中的實(shí)踐運(yùn)用

綜合實(shí)踐系統(tǒng)的組成部分包括微機(jī)單元和DSP單元，以下將進(jìn)行詳細(xì)分析[2]：

3.1 整機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

該實(shí)踐操作平臺(tái)主要由電腦組成的微機(jī)單元和DSP系統(tǒng)組成的處理單元構(gòu)成。其簡(jiǎn)單的運(yùn)作過(guò)程給操作者帶來(lái)較大便利，通過(guò)微機(jī)端將信息輸入后，可將其傳遞到DSP處理器中，最后由微機(jī)端將結(jié)果顯示和表現(xiàn)出來(lái)，完成整個(gè)實(shí)踐過(guò)程。微機(jī)端主要由操作者和DSP處理器兩方面進(jìn)行控制，分別完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。

3.2 微機(jī)單元

微機(jī)單元是連接實(shí)驗(yàn)處理過(guò)程和相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員操作的單元。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)單元選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，由DSP內(nèi)的數(shù)字濾波器、FFT、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、語(yǔ)言分析與合成、信息加密解密等功能來(lái)完成信息采集分析、數(shù)字變頻、圖像處理、自動(dòng)測(cè)量等實(shí)驗(yàn)過(guò)程，同時(shí)在DSP中假設(shè)DSP教學(xué)功能。在該結(jié)構(gòu)中，通訊接口將傳達(dá)實(shí)驗(yàn)人員的試驗(yàn)指令，微機(jī)處理單元在接受這一信息后負(fù)責(zé)對(duì)主控制器進(jìn)行相關(guān)的操作，并保存、分析相關(guān)DSP的處理結(jié)果，為操作者提供功能控制選項(xiàng)，使操作者能簡(jiǎn)單地對(duì)計(jì)算機(jī)上的界面進(jìn)行操作來(lái)加載實(shí)驗(yàn)程序，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理功能。

3.3 DSP處理單元

在DSP的結(jié)構(gòu)中，信息在輸入后通過(guò)模擬低通濾波器來(lái)保持真實(shí)度，達(dá)到不失真的效果，并在輸入端放置放大器，用來(lái)放大輸入信號(hào)的電壓，使得電壓要求能符合輸入通道的要求。在傳輸后隨著開關(guān)的開啟，將這些信息全部通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳遞到DSP處理中心。DSP將信息處理完成后，通過(guò)另一端的D/ A轉(zhuǎn)換器將信息進(jìn)行還原并輸出，通過(guò)功率放大器來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和顯示。在這一單元中，DSP芯片為核心單位，通過(guò)自身的運(yùn)行來(lái)進(jìn)行信號(hào)的處理，同時(shí)對(duì)信號(hào)的存取、輸出人進(jìn)行著控制。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，DSP系統(tǒng)因其可控性多樣，處理速率較高，數(shù)據(jù)傳輸能力強(qiáng)且集成度高和體積較小等優(yōu)勢(shì)，在電子信息工程綜合實(shí)踐中得到了廣泛的適用。在DSP處理平臺(tái)上合理運(yùn)用多種程序，能夠確保多種實(shí)踐活動(dòng)在該平臺(tái)上得以實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]紀(jì)楠.電子信息工程綜合實(shí)踐中信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].信息通信，2015（08）：143.

[2]賀德才.電子信息工程綜合實(shí)踐中信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（15）：38.