DSP控制器及其應用DigitalSignalProcessorTMS320X240x的應用

自動化及電氣工程專業選修課2009年8月28日9年8月28日1《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1DSP控制器及其應用TMS320X240x的應用自動化及第六章TMS320X240x的應用典型應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用2009年8月28日9年8月28日2《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1第六章TMS320X240x的應用典型應用本章各種信號的處理2009年8月28日9年8月28日3《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1各種信號的處理2009年8月28日9年8月28日3《DS語音處理DSP在語音處理方面得到廣泛的應用。在語音方面一般有以下幾種應用：信號均衡編碼與壓縮多聲道模擬、混響效果2009年8月28日9年8月28日4《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1語音處理DSP在語音處理方圖象處理2009年8月28日9年8月28日5《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1圖象處理2009年8月28日9年8月28飛行仿真器2009年8月28日9年8月28日6《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1飛行仿真器2009年8月28日9年8月2GPS

全球定位系統2009年8月28日9年8月28日7《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1GPS全球定位系統2009年8月28日9年8月28日7雷達/聲納2009年8月28日9年8月28日8《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1雷達/聲納2009年8月28日9年8月28日8《DS數字機頂盒

數字式機頂盒是一種視頻/音頻系統，支持數字或模擬式視頻廣播、寬帶接入、個人視頻錄制(PVR)、VoIP、交互式網絡互連以及無線通信等。

該系統包括：DSP——完成MPEG編碼/解碼,以及voice/AC3/MPEG等的音頻處理射頻解調——完成COFDM/QAM/QPSK等解調、前向糾錯(FEC)以及視頻信號的混合MCU——控制系統中的電子線路、網絡以及用戶接口Memory——存儲執行代碼和各種數據以及參數視頻接口——通過ADC和DSP將所選擇的食品信號進行編碼或解碼。音頻接口——經音頻編碼和DSP處理的音頻信號進行數字化，以獲得高品質音頻信號用戶接口——允許用戶與系統網絡通信、控制視頻/音頻I/O信號,完成語音/數據通信寬帶及無線連接——可連接交互式TV、網絡游戲、音頻和視頻流、VoIP以及可視電話，可通過ADSL、有線通或802.11等途徑電源管理——將來自交流電源適配器的電源轉換為系統所需的各種電源2009年8月28日9年8月28日9《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1數字機頂盒數字式機頂盒是一種視頻指紋識別系統2009年8月28日9年8月28日10《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1指紋識別系統2009年8月28日9年8月28日10《DS核磁共振成像系統2009年8月28日9年8月28日11《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1核磁共振成像系統2009年8月28日9年8月28日11《LCD電視機2009年8月28日9年8月28日12《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1LCD電視機2009年8月28日9年8月28日12《D基于

IP

的視頻會議終端系統2009年8月28日9年8月28日13《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1基于IP的視頻會議終端系統2009年8月28日9年8通信電源2009年8月28日9年8月28日14《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1通信電源2009年8月28日9年8月28日1應用第六章TMS320X240x的應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用2009年8月28日9年8月28日15《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1應用第六章TMS320X240x的應用本章TMS320F240xDSPcontrollerFieldOrientedControl2009年8月28日9年8月28日16《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1TMS320F240xDSPcontrollerFiSensorlessStepperMotorControl2009年8月28日9年8月28日17《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1SensorlessStepperMotorContr電動機控制系統框圖2009年8月28日9年8月28日18《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1電動機控制系統框圖2009年8月28日9年8月28日18太陽能發電系統2009年8月28日9年8月28日19《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1太陽能發電系統2009年8月28日9年8月28日19《DPowerSupplyDesign2009年8月28日9年8月28日20《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1PowerSupplyDesign2009年8月28日新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日21《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日第六章TMS320X240x的應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用家電中應用2009年8月28日9年8月28日22《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1第六章TMS320X240x的應用本章小數碼相機

數碼相機通過圖象傳感器(CCD或CMOS)將圖象信息以一系列像素的形式保存下來。數碼相機的像素越多，則所拍得圖象就越清晰。數碼相機系統中包括：圖象傳感器/前置處理器——前端由CCD或CMOS圖象傳感器將光轉換成電子信號。這個模擬信號經過濾波、放大后，由AD轉換器轉換成數字信號。數字圖象處理器——根據各種工業標準處理圖象信息，即用各種圖象、音頻和視頻處理算法進行處理。另外還控制垂直/水平參考信號和像素點脈沖信號的定時。MCU——控制用戶接口。完成如系統初始化、系統配置、圖形化用戶接口及用戶命令等。Memory——保存執行代碼和圖象數據。外圍接口——允許用戶配置數碼相機的各種性能。視頻接口——可輸出NTSC/PAL、模擬RGB、S-video以及LCD信號。音頻編碼器——在DSP控制下完成數字化音頻的錄制/播放。LCD接口——接收數字視頻信號并在LCD上顯示。電源轉換——把來自交流適配器或USB的電源轉換給可充電電池，為各部分電路供電。2009年8月28日9年8月28日23《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1數碼相機數碼相機通過圖象傳感器移動電話2009年8月28日9年8月28日24《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1移動電話2009年8月28日9年8月28日2DVD

DVD機是一種消費類視頻/音頻產品，可以ISOMPEG視頻/音頻壓縮標準錄制和播放視頻/音頻節目。存儲介質包括硬盤及DVD盤等。核心系統包括：模擬視頻解碼器——將基帶視頻格式信號(NTSC/PAL/SECAM)數字化并轉成數字視頻信號。MPEG視頻解碼器/音頻處理器——完成MPEG視頻/音頻信號的編碼或解碼。CPU——控制DVD機的運行三路數模轉換（DAC）——將數字視頻信號轉換成各種輸出格式:CVBS,Svideo,RGB等。立體聲數據處理器——usesaudioADCandDACtodigitizeandplaybackanalogaudio.揚聲器驅動——includesanaloganddigitalpoweramplifiersfordrivingheadphoneandspeakers.用戶接口——allowstheusertocontroltheDVDrecorderusingthepanelkeypadortheremotecontrol.寬帶接入——allowsstreamingaudioandvideototransmitandreceivethroughADSLandcablemodem.電源轉換——convertstheinputpowerfromtheACadaptortorunvariousfunctionalblocks.2009年8月28日9年8月28日25《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1DVDDVD機是一種消費類視頻/音頻產品，可以MP32009年8月28日9年8月28日26《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1MP32009年8月28日9年8月28日26《DSP控電力線載波通信2009年8月28日9年8月28日27《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1電力線載波通信2009年8月28日9年8月28日27《D本章小結

本章簡單敘述了DSP控制器的各種典型應用。

DSP在各種數字信號處理方面是得心應手的一種具有特殊結構的微處理器。DSP芯片的內部采用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速地實現各種數字信號處理算法。

DSP

控制器特別適用于電氣傳動控制領域，其內部特別設計的事件功能管理模塊可以方便地用于產生各種PWM波形，在配以強大的CPU以及靈活的指令系統，輕松地完成交流電動機矢量控制所需的大量運算。

DSP控制器在各種家電中也得到了廣泛應用，如數碼相機、DVD、移動電話等。

DSP芯片的應用主要有：信號處理；通信；語音處理；圖像/圖形處理；軍事；儀器儀表；自動控制；醫療；家用電器等。2009年8月28日9年8月28日28《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1本章小結本章簡單敘述了DSP控制器的思考題1.設計應用系統時應考慮哪些問題？2.如何抗干擾？3.如何合理設計外圍電路？4.如何進行省電設計？5.如何考慮系統的性能指標？2009年8月28日9年8月28日29《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1思考題1.設計應用系統時應考慮哪些問題？2009年DSP控制器及其應用DigitalSignalProcessorTMS320X240x的應用

自動化及電氣工程專業選修課2009年8月28日9年8月28日30《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1DSP控制器及其應用TMS320X240x的應用自動化及第六章TMS320X240x的應用典型應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用2009年8月28日9年8月28日31《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1第六章TMS320X240x的應用典型應用本章各種信號的處理2009年8月28日9年8月28日32《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1各種信號的處理2009年8月28日9年8月28日3《DS語音處理DSP在語音處理方面得到廣泛的應用。在語音方面一般有以下幾種應用：信號均衡編碼與壓縮多聲道模擬、混響效果2009年8月28日9年8月28日33《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1語音處理DSP在語音處理方圖象處理2009年8月28日9年8月28日34《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1圖象處理2009年8月28日9年8月28飛行仿真器2009年8月28日9年8月28日35《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1飛行仿真器2009年8月28日9年8月2GPS

全球定位系統2009年8月28日9年8月28日36《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1GPS全球定位系統2009年8月28日9年8月28日7雷達/聲納2009年8月28日9年8月28日37《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1雷達/聲納2009年8月28日9年8月28日8《DS數字機頂盒

數字式機頂盒是一種視頻/音頻系統，支持數字或模擬式視頻廣播、寬帶接入、個人視頻錄制(PVR)、VoIP、交互式網絡互連以及無線通信等。

該系統包括：DSP——完成MPEG編碼/解碼,以及voice/AC3/MPEG等的音頻處理射頻解調——完成COFDM/QAM/QPSK等解調、前向糾錯(FEC)以及視頻信號的混合MCU——控制系統中的電子線路、網絡以及用戶接口Memory——存儲執行代碼和各種數據以及參數視頻接口——通過ADC和DSP將所選擇的食品信號進行編碼或解碼。音頻接口——經音頻編碼和DSP處理的音頻信號進行數字化，以獲得高品質音頻信號用戶接口——允許用戶與系統網絡通信、控制視頻/音頻I/O信號,完成語音/數據通信寬帶及無線連接——可連接交互式TV、網絡游戲、音頻和視頻流、VoIP以及可視電話，可通過ADSL、有線通或802.11等途徑電源管理——將來自交流電源適配器的電源轉換為系統所需的各種電源2009年8月28日9年8月28日38《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1數字機頂盒數字式機頂盒是一種視頻指紋識別系統2009年8月28日9年8月28日39《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1指紋識別系統2009年8月28日9年8月28日10《DS核磁共振成像系統2009年8月28日9年8月28日40《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1核磁共振成像系統2009年8月28日9年8月28日11《LCD電視機2009年8月28日9年8月28日41《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1LCD電視機2009年8月28日9年8月28日12《D基于

IP

的視頻會議終端系統2009年8月28日9年8月28日42《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1基于IP的視頻會議終端系統2009年8月28日9年8通信電源2009年8月28日9年8月28日43《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1通信電源2009年8月28日9年8月28日1應用第六章TMS320X240x的應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用2009年8月28日9年8月28日44《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1應用第六章TMS320X240x的應用本章TMS320F240xDSPcontrollerFieldOrientedControl2009年8月28日9年8月28日45《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1TMS320F240xDSPcontrollerFiSensorlessStepperMotorControl2009年8月28日9年8月28日46《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1SensorlessStepperMotorContr電動機控制系統框圖2009年8月28日9年8月28日47《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1電動機控制系統框圖2009年8月28日9年8月28日18太陽能發電系統2009年8月28日9年8月28日48《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1太陽能發電系統2009年8月28日9年8月28日19《DPowerSupplyDesign2009年8月28日9年8月28日49《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1PowerSupplyDesign2009年8月28日新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日50《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1新一代DSP控制器2009年8月28日9年8月28日第六章TMS320X240x的應用本章小結§6-1DSP的典型應用§6-2DSP在電氣傳動控制中的應用

§6-3DSP在家電中應用家電中應用2009年8月28日9年8月28日51《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1第六章TMS320X240x的應用本章小數碼相機

數碼相機通過圖象傳感器(CCD或CMOS)將圖象信息以一系列像素的形式保存下來。數碼相機的像素越多，則所拍得圖象就越清晰。數碼相機系統中包括：圖象傳感器/前置處理器——前端由CCD或CMOS圖象傳感器將光轉換成電子信號。這個模擬信號經過濾波、放大后，由AD轉換器轉換成數字信號。數字圖象處理器——根據各種工業標準處理圖象信息，即用各種圖象、音頻和視頻處理算法進行處理。另外還控制垂直/水平參考信號和像素點脈沖信號的定時。MCU——控制用戶接口。完成如系統初始化、系統配置、圖形化用戶接口及用戶命令等。Memory——保存執行代碼和圖象數據。外圍接口——允許用戶配置數碼相機的各種性能。視頻接口——可輸出NTSC/PAL、模擬RGB、S-video以及LCD信號。音頻編碼器——在DSP控制下完成數字化音頻的錄制/播放。LCD接口——接收數字視頻信號并在LCD上顯示。電源轉換——把來自交流適配器或USB的電源轉換給可充電電池，為各部分電路供電。2009年8月28日9年8月28日52《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1數碼相機數碼相機通過圖象傳感器移動電話2009年8月28日9年8月28日53《DSP控制器及其應用》制作者：張志杰版本4.1移動電話2009年8月28日9年8月28日2DVD

DVD機是一種消費類視頻/音頻產品，可以ISOMPEG視頻/音頻壓縮標準錄制和播放視頻/音頻節目。存儲介質包括硬盤及DVD盤等。核心系統包括：模擬視頻解碼器——將基帶視頻格式信號(NTSC/PAL/SECAM)數字化并轉成數字視頻信號。MPEG視頻解碼器/音頻處理器——完成MPEG視頻/音頻信號的編碼或解碼。CPU——控制DVD機的運行三路數模轉換（DAC）——將數字視頻信號轉換成各種輸出格式:CVBS,Svideo,RGB等。立體聲數據處理器——usesaudioADCandDACtodigitizeandplaybackanalogaudio.揚聲器驅動——includesanaloganddigitalpoweramplifiersfordrivingheadphoneandspeakers.用戶接口——allowstheusertocontroltheDVD