孫越芳

摘要：隨著現(xiàn)代社會信息技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP等先進技術(shù)已經(jīng)在我國的計算機行業(yè)、電子行業(yè)和通訊行業(yè)中得到了廣泛的運用。本文主要對DSP進行了介紹，并結(jié)合其特點，對DSP在電子信息工程綜合實踐中的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：DSP；信號處理系統(tǒng)；電子信息工程；綜合實踐

由于社會的需要，數(shù)字信號處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為了一門重要的新式技術(shù)，其中集成化數(shù)據(jù)信號處理器DSP的出現(xiàn)，為數(shù)字信號的處理算法提供了無限多的可能。DSP可通過擴大數(shù)字信號處理的適用范圍，為相關(guān)的科研領(lǐng)域作出貢獻，同時也促進了數(shù)字信號處理自身的發(fā)展?，F(xiàn)今DSP已經(jīng)在數(shù)字信號處理、通信技術(shù)、控制技術(shù)、醫(yī)學儀器、消費電子和計算機技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，使用DSP作為信號處理器能夠很好地對實時信號進行快速敏捷的處理，提高處理效率。其中DSP在電子信息工程綜合實踐是DSP在教育科研方面的一個典型應(yīng)用過程，其對于改進電子信息工程實踐教學有十分重要的作用。

一、DSP的優(yōu)點

DSP技術(shù)在現(xiàn)今得到廣泛應(yīng)用的原因主要是由于其具備的特點能很好地符合當今社會信息傳播量大，傳播需求廣，傳播快捷的要求。其中，DSP的主要特點如下。

（一）具有可控制性

在基于DSP技術(shù)的信號處理系統(tǒng)中，能夠通過使用不同軟件而處理不同類型的信號任務(wù)，使得使用者能很好地對數(shù)據(jù)信息進行處理。DSP的這一可控性主要來自于其多樣化的信息處理過程。比如在計算機行業(yè)，工作人員可以通過給DSP載入相關(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)字濾波器能夠通過編制不同程序來完成各種濾波任務(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。

（二）對于數(shù)據(jù)的高速處理能力

DSP的高速處理能力來源于其獨特的芯片結(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)的儲存空間互相獨立，各自形成自己的運行線路和數(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)可以同時進行指令和數(shù)據(jù)處理，能大大提高對數(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)置了單獨的DMA總線和控制器，在進行數(shù)據(jù)傳輸時能達到百兆字節(jié)每秒的傳輸速度，并且不會影響到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DSP進行計算和處理，使其能運用到大量復(fù)雜信息處理過程中。

（三）芯片體積小集成度高

DSP芯片是使用超大規(guī)模集成電路設(shè)計和計算機技術(shù)發(fā)展而制造的高速高危單片計算機。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。

二、DSP系統(tǒng)用于電子信息工程綜合平臺的意義

由于電子信息工程綜合實踐這一課程涉及的觀點較多，且知識點的覆蓋面較大，很難使用傳統(tǒng)的實驗設(shè)備和實驗手段來完成這些內(nèi)容的教學。傳統(tǒng)的實驗設(shè)備都十分零碎且笨重，在使用時操作麻煩，得到的實驗結(jié)果也不直觀。在教學中涉及到復(fù)雜的數(shù)字信號處理課程時，常常使用計算機來演示數(shù)據(jù)的處理過程，但是計算機在對數(shù)據(jù)進行處理演示時，很難對處理過程的卷積、濾波、傅氏變換和希爾伯特變換進行演示，而DSP的高速數(shù)字信號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踐中涉及到的大部分信號都能被DSP處理器精確的處理，結(jié)合DSP的可控性，能夠?qū)⒋蟛糠值膶嵺`過程都轉(zhuǎn)移到同一系統(tǒng)上進行處理，增加了時間效率和實踐作用，充分體現(xiàn)出電子信息工程實踐課程的綜合化特點。

三、DSP在電子信息技術(shù)中的實踐運用

在運用DSP對電子信息工程時間系統(tǒng)進行設(shè)計時，應(yīng)將DSP作為信息處理的核心單元，通過這一核心創(chuàng)立一個能夠?qū)π盘栠M行高速、實時處理的實踐平臺。并且通過計算機的輔助和裝配，實現(xiàn)與系統(tǒng)進行對話操作。其中綜合實踐系統(tǒng)的組成部分包括微機單元和DSP單元，下文將對這兩個單元進行詳細講解。

（一）整機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

該實踐操作平臺主要由電腦組成的微機單元和DSP系統(tǒng)組成的處理單元構(gòu)成。其簡單的運作過程給操作者帶來較大便利，通過微機端將信息輸入后，可將其傳遞到DSP處理器中，最后由微機端將結(jié)果顯示和表現(xiàn)出來，完成整個實踐過程。微機端主要由操作者和DSP處理器兩方面進行控制，分別完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出；DSP處理單元則主要負責數(shù)據(jù)的控制和存取、數(shù)據(jù)的處理和加工以及傳輸。

（二）微機單元

微機單元是連接實驗處理過程和相關(guān)實驗人員操作的單元。在相關(guān)實驗單元選定實驗內(nèi)容后，由DSP內(nèi)的數(shù)字濾波器、FFT、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、語言分析與合成、信息加密解密等功能來完成信息采集分析、數(shù)字變頻、圖像處理、自動測量等實驗過程，同時在DSP中假設(shè)DSP教學功能。在該結(jié)構(gòu)中，通訊接口將傳達實驗人員的試驗指令，微機處理單元在接受這一信息后負責對主控制器進行相關(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，使操作者能簡單地對計算機上的界面進行操作來加載實驗程序，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理功能。

（三）DSP處理單元

在DSP的結(jié)構(gòu)中，信息在輸入后通過模擬低通濾波器來保持真實度，達到不失真的效果，并在輸入端放置放大器，用來放大輸入信號的電壓，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A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將轉(zhuǎn)換后的信號傳遞到DSP處理中心。DSP將信息處理完成后，通過另一端的D/A轉(zhuǎn)換器將信息進行還原并輸出，通過功率放大器來對信號進行放大和顯示。在這一單元中，DSP芯片為核心單位，通過自身的運行來進行信號的處理，同時對信號的存取、輸出入進行著控制。

四、結(jié)束語

DSP系統(tǒng)在運用到電子信息工程綜合實踐的過程中，能夠充分發(fā)揮其多樣可控性、高速處理和傳遞數(shù)據(jù)的能力和集成度高、體積小的特點。通過將多種程序應(yīng)用在一個通用的DSP處理平臺上，使得眾多的實踐過程能夠在這一平臺上實現(xiàn)，在使用過程中，能充分地根據(jù)教學實踐內(nèi)容的變化來進行不同軟件的應(yīng)用，大大提升了電子信息工程教學實踐的效率，改善了電子信息工程教學實踐操作過程的復(fù)雜性，在實踐過程中能充分突出電子信息工程的綜合性和實踐性。（作者單位：貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院）

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