在當(dāng)前信息化、數(shù)字化進(jìn)程中,信號(hào)作為信息的傳輸和處理對(duì)象,逐漸由模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。信息化的基礎(chǔ)是數(shù)字化,而數(shù)字化的核心技術(shù)之一就是數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的并得到迅速發(fā)展的前沿技術(shù)。DSP作為一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器,憑借其獨(dú)特的硬件結(jié)構(gòu)和出色的數(shù)字信號(hào)處理能力,廣泛應(yīng)用于通訊、語(yǔ)言識(shí)別、圖像處理、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。
語(yǔ)音識(shí)別片上系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互和語(yǔ)音控制,在家電、玩具及各種人機(jī)交互系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。本文結(jié)合漢語(yǔ)語(yǔ)音特點(diǎn),在TMS320VC5507芯片上實(shí)現(xiàn)了高性能特定人與非特定人中小詞匯量孤立詞識(shí)別系統(tǒng)。采用基于循環(huán)緩沖區(qū)的端點(diǎn)檢測(cè)算法,雙緩沖區(qū)的傳輸方式用于語(yǔ)音錄制和回放,分別采用降低特征維數(shù)的DTW算法和基于連續(xù)隱含馬爾可夫模型(CDHMM)的多級(jí)搜索算法作為核心識(shí)別算法,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
本文詳細(xì)描述了在TI (Texas Instruments) C55x系列DSP平臺(tái)上集成實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)0.3kbps至16kbps多種速率語(yǔ)音編解碼算法的方法,及在現(xiàn)有C語(yǔ)言源代碼基礎(chǔ)上優(yōu)化匯編指令的技巧。介紹了在編寫(xiě)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(shí)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(yǔ)音編解碼算法硬件系統(tǒng)平臺(tái)。最后介紹了該硬件平臺(tái)的動(dòng)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(dòng)性好,在同等有效載荷的情況下,對(duì) 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(lái)越重要,隨著現(xiàn)在的DSP處理數(shù)據(jù)速度的提高,對(duì)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(zhǎng),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(shí)圖像壓縮編碼時(shí),單片DSP無(wú)法勝任這樣的工作,即使是專(zhuān)用芯片也無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的要求。近十年來(lái)DSP技術(shù)飛速發(fā)展,在DSP主頻得到重大突破的同時(shí),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(jí)和指令級(jí)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(zhuān)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(shí)鐘、復(fù)位、譯碼、片外存儲(chǔ)、鍵盤(pán)、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(zhǎng),電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越突出,一方面,大量敏感性負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高,而另一方面,越來(lái)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(kāi)發(fā)的半自主遠(yuǎn)程控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。以TI公司TMS320LF2407A型號(hào)的DSP芯片為機(jī)器人小車(chē)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(wú)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(shí)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(duì)各整流器和蓄電池的智能控制,并能通過(guò)串行通信或CAN總線接受遠(yuǎn)程控制。
以美國(guó)德州儀器公司推出的十六位定點(diǎn)通用數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP為核心開(kāi)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(cè)井過(guò)程中,對(duì)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(cè)量。重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理。同時(shí),對(duì)測(cè)力傳感器、測(cè)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(shí)測(cè)量所測(cè)參數(shù),又兼具“黑匣子”功能,能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時(shí)以?xún)?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。可用與所有測(cè)負(fù)荷,測(cè)長(zhǎng)度,測(cè)速度的場(chǎng)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(jiǎn)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(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)時(shí),由操作系統(tǒng)帶來(lái)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)往往是不可接受的。通過(guò)升級(jí)硬件來(lái)改善系統(tǒng)資源緊張,意味著成本的增加,降低產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。本文介紹采用Protothread在非常小的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)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(guò)Internet的語(yǔ)音通信量也日漸增加。目前VoIP中使用的低碼率語(yǔ)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(yǔ)音信號(hào),是今后的發(fā)展趨勢(shì)。本文根據(jù)C6201芯片的特點(diǎn),作了大量針對(duì)G.723.1標(biāo)準(zhǔn)本身的優(yōu)化,降低了運(yùn)算量,滿(mǎn)足了多路信號(hào)的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。
在圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,常常需要對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行采集與處理。例如,在光傳感技術(shù)中對(duì)光脈沖散射信號(hào)的測(cè)量,在雷達(dá)工程中對(duì)電磁脈沖信號(hào)的測(cè)量等,都需要對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行采集與運(yùn)算,而且此類(lèi)高速信號(hào)的測(cè)量,往往對(duì)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(jiǎn)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(mǎn)足復(fù)雜、先進(jìn)的控制算法時(shí),DSP成為這種應(yīng)用場(chǎng)合的首選器件。TI公司推出的面向運(yùn)動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)控制的TMS320x24xx系例DSP控制器,把一個(gè)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(chǔ)器集成在單一芯片上,能夠?qū)崿F(xiàn)軟件包括電動(dòng)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(hào)的輸出,此外還包括故障檢測(cè)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(gè)系統(tǒng)的成本。
隨著在數(shù)字信號(hào)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(huì)議是眾多通信系統(tǒng)的必備功能。有多個(gè)用戶(hù)參與的音頻會(huì)議,最簡(jiǎn)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(gè)與會(huì)者才可以講話(huà)。在這種模式下,每個(gè)與會(huì)者某一時(shí)刻只能聽(tīng)到一路音頻信號(hào),這種“半雙工”模式對(duì)于音頻會(huì)議是不方便和不實(shí)際的。
ZigBee技術(shù)是一種新興的無(wú)線通信技術(shù),以低速率、低功耗、短距離而著稱(chēng),是目前研究的熱門(mén)技術(shù)。本文簡(jiǎn)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢(shì);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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案,井對(duì)系統(tǒng)硬件接口電路與無(wú)線通信軟件流程作了說(shuō)明。
Microchip推出了dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器系列,專(zhuān)門(mén)針對(duì)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(dòng)系統(tǒng)。分析了一種三相SRM起動(dòng)方法,對(duì)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。