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DSP技术

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DSP技术

1、DSP芯片是专门为实现各种数字信号处理算法而设计的、具有特殊结构的微处理器，其卓越的性能、不断上升的性价比、日渐完善的开发方式使它的应用越来越广泛。将计算机网络技术引入以DSP为核心的嵌入式系统，使其成为数字化、网络化相结合，集通信、计算机和视听功能于一体的电子产品，必须大大提升DSP系统的应用价值和市场前景。将DSP技术与网络技术相结合，必须解决两个关键问题：一是实现DSP与网卡的硬件接OO术，二是基于DSP的网络通信程序设计。DSP与网卡的硬件接OO术参考文献[1]有比较详尽的论述，以下主要讨论基于DSP的网络通信程序设计。

2、协议是用来管理通信的法规，是网络系统功能实现的基础。由于DSP可以实现对网卡的直接操作，对应于OSI网络模型，网卡包含了物理层和数据链路层的全部内容，因此，规定了数据链路层上数据帧封装格式，就可以为基于DSP的局域网络中任意站点之间的通信提供具体规范。因为以太网是当今最受欢迎的局域网之一，在以太网中，网卡用于实现803规程，其典型代表是Novell公司的NE2000和3COM公司的3C503等网卡，所以研究工作中的具体试验平台是以DSP为核心构成的以太局域网，主要用于OO的.实时通信，所使用的网卡为Novell公司的NE2000网卡。NE2000网卡的基本组成请见参考文献[2]，其核心器件是网络接口OOO（NIC）DP8390。该器件有三部分功能：第一是IEEE803MAC（媒体访问控制）子层协议逻辑，实现数据帧的封装和解封，COOA/CA（带碰撞检测功能的载波侦听多址接入）协议以及CRC校验等功能；第二是寄存器堆，用户对NE2000网OO信过程的控制主要通过对这些寄存器堆中各种命令寄存器编程实现；第三是对网卡上缓冲RAM的读写控制逻辑。DP8390发送和接收采用标准的IEEE803帧格式。IEEE803参考了以太网的协议和技术规范，但对数据包的基本结构进行了修改，主要是类型字段变成了长度字段。所以，以DSP为核心的局域网内通信数据包基本格式如图1所示。

3、DSP读出数据包和打包从目的地址开始。目的地址用来指明一个数据帧在网络中被传送的目的节点地址。NE2000支持3种目的地址：单地址、组地址及广播地址。单地址表示只有1个节点可以接收该帧信息；组地址表示最多可以有64个字节接收同一帧信息；而广播地址则表示它可以被同一网络中的所有节接收。源地址是发送帧节点的物理地址，它只能是单地址。目的地址和源地址指网卡的硬件地址，又称物理地址。

4、在源地址之后的2个字节表示该帧的数据长度，只表示数据部分的长度，由用户自己填入。数据字段由46～1500字节组成。大于1500字节的数据应分为多个帧来发送；小于46字节时，必须填充至46字节。原因有两个：一是保证从目的地址字段到帧校验字段长度为64字节的最短帧长，以便区分信道中的有效帧和无用信息；二是为了防止一个站发送短帧时，在第一个比特尚未到达总线的最远端时就完成帧发送，因而在可能发生碰撞时检测不到冲突信号。NE2000对接收到的

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1、工作[1]：（1）介绍了DSP芯片的发展概况和结构特点。他们的OO章写道：1982年，美国TI公司发明了TMS32010，这是第一个DSP芯片，自此DSP就进入了高速发展阶段。在这段时间里，人们一方面很大程度的提高了DSP芯片的运算速度，另一方面还极大地改进了DSP芯片的普适性。除此之外，人们还在DSP芯片的成本、体积、重量和功耗上下了功夫，很大程度的降低了DSP芯片的成本和功耗。传统的DSP结构是冯诺伊曼（Von-NeuOOnn）结构，这种结构的数据和指令总线是单一的、公用的。在运算的速度很快时，冯诺依曼结构很容易就会出现运算速度下降的情况，这就使所谓的瓶颈效应。现在哈佛（Harvard）结构被更多的DSP芯片所采用，这种结构由至少四条总线构成。这四条总线分别是程序的数据总线、程序的地址总线、数据的数据总线和数据的地址总线。由于这种结构的程序总线和数据总线是分离的，那么在一个机器周期内就可以同时获取来自程序存储器指令字和来自数据存储器操作数，因此程序的运行速度也相应的得到很大程度的提高。（2）向大家着重介绍了一些DSP新产品和这些产品的性能，并且讨论了这些产品的应用领域。TI、Lucent、AD和Motorola是世界上四大DSP厂商，目前只有不到10%的市场份额没有被这四家公司所占有。而像NEC、OKI、Harris、IDT、AT&OOp;T、Fujitsu、INMOS、SOOSung等80余家DSP厂商，他们没有太大的市场份额，主要生产一些DSP附属功能的设备，比如说MPEGOOO、硬盘驱动器、调制解调器等器件。（3）介绍了一个基于DSP芯片的图像