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数字信号处理器

如何提升数字信号处理器抗干扰能力?DSP带宽、算法分析

发布日期:2022-10-09 点击率:109


本文中,小编将对处理器" target="_blank">数字信号处理器抗干扰措施及其带宽、算法予以介绍,如果你想对数字信号处理器的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。

一、如何提升数字信号处理器抗干扰能力

为了提高系统的抗干扰性能,在数字信号处理系统中可采取以下措施:

1、增加总线的抗干扰能力。采用三态门形式的总线结构,并给总线接上拉电阻,使总线在瞬间处于稳定的高电平而避免总线出现悬空状态。总线须加缓冲器。

2、用软件消除干扰。常用的方法有以下两种:

1)使用监控定时器来检测系统是否受到干扰,一旦系统受到干扰,立即产生中断系统重新进行初始化,然后再启动,以消除干扰影响;

2)采用软件容错技术,就是承认故障和错误的存在是客观事实,并采取相应的措施来削除或抵制其影响。

3、提高系统控制信号抗干扰能力。在系统中通常有RESET,STB等控制线,当CPU与其控制器件的传输距离较远具控制线阻抗较高时,就容易受到脉冲噪声干扰。可在被控器件的输入端并联一只20PF的电容,并且在RESET等控制信号线并联一只0.01UF电容。给控制线加一级缓冲器,使控制线的阻抗变低,也有且于抑制干扰。

为此,在数字音视频产品中可采取以下措施:

1)尽量缩短信号线的长度;

2)传输多种电平的信号时,尽量把前、后沿时间的相近的电平信号划为一组传输。

3)在双面印制板的背面布置较大面积的地线区域可对器件产生的高频脉冲噪声起到吸收和屏蔽作用。

二、数字信号处理器数据宽度

所有浮点DSP的字宽为32位,而定点DSP的字宽一般为16位,也有24位和20位的DSP,如摩托罗拉的DSP563XX系列和Zoran公司的ZR3800X系列。由于字宽与DSP的外部尺寸、管脚数量以及需要的存储器的大小等有很大的关系,所以字宽的长短直接影响到器件的成本。字宽越宽则尺寸越大,管脚越多,存储器要求也越大,成本相应地增大。在满足设计要求的条件下,要尽量选用小字宽的DSP以减小成本。

在关于定点和浮点的选择时,可以权衡字宽和开发复杂度之间的关系。例如,通过将指令组合连用,一个16位字宽的DSP器件也可以实现32位字宽双精度算法。如果单精度能满足绝大多数的计算要求,而仅少量代码需要双精度,这种方法也可行,但如果大多数的计算要求精度很高,则需要选用较大字宽的处理器。

请注意,绝大多数DSP器件的指令字和数据字的宽度一样,也有一些不一样,如ADI公司的ADSP-21XX系列的数据字为16位而指令字为24位。

三、数字信号处理器算法格式

DSP的算法有多种。绝大多数的DSP处理器使用定点算法,数字表示为整数或-1.0到+1.0之间的小数形式。有些处理器采用浮点算法,数据表示成尾数加指数的形式:尾数×2指数。

浮点算法是一种较复杂的常规算法,利用浮点数据可以实现大的数据动态范围。这个动态范围可以用最大和最小数的比值来表示。浮点DSP在应用中,设计工程师不用关心动态范围和精度一类的问题。浮点DSP比定点DSP更容易编程,但是成本和功耗高。

由于成本和功耗的原因,一般批量产品选用定点DSP。编程和算法设计人员通过分析或仿真来确定所需要的动态范围和精度。如果要求易于开发,而且动态范围很宽、精度很高,可以考虑采用浮点DSP。

也可以在采用定点DSP的条件下由软件实现浮点计算,但是这样的软件程序会占用大量处理器时间,因而很少使用。有效的办法是“块浮点”,利用该方法将具有相同指数,而尾数不同的一组数据作为数据块进行处理。“块浮点”处理通常用软件来实现。

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