如何提升數(shù)字信號(hào)處理器抗干擾能力?DSP帶寬、算法分析

本文中，小編將對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理器措施及其帶寬、算法予以介紹，如果你想對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、如何提升數(shù)字信號(hào)處理器抗干擾能力

為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中可采取以下措施：

1、增加總線的抗干擾能力。采用三態(tài)門(mén)形式的總線結(jié)構(gòu)，并給總線接上拉電阻，使總線在瞬間處于穩(wěn)定的高電平而避免總線出現(xiàn)懸空狀態(tài)。總線須加緩沖器。

2、用軟件消除干擾。常用的方法有以下兩種：

1)使用監(jiān)控定時(shí)器來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)是否受到干擾，一旦系統(tǒng)受到干擾，立即產(chǎn)生中斷系統(tǒng)重新進(jìn)行初始化，然后再啟動(dòng)，以消除干擾影響;

2)采用軟件容錯(cuò)技術(shù)，就是承認(rèn)故障和錯(cuò)誤的存在是客觀事實(shí)，并采取相應(yīng)的措施來(lái)削除或抵制其影響。

3、提高系統(tǒng)控制信號(hào)數(shù)字信號(hào)處理器能力。在系統(tǒng)中通常有RESET，STB等控制線，當(dāng)CPU與其控制器件的傳輸距離較遠(yuǎn)具控制線阻抗較高時(shí)，就容易受到脈沖噪聲干擾?？稍诒豢仄骷妮斎攵瞬⒙?lián)一只20PF的電容，并且在RESET等控制信號(hào)線并聯(lián)一只0.01UF電容。給控制線加一級(jí)緩沖器，使控制線的阻抗變低，也有且于抑制干擾。

為此，在數(shù)字音視頻產(chǎn)品中可采取以下措施：

1)盡量縮短信號(hào)線的長(zhǎng)度;

2)傳輸多種電平的信號(hào)時(shí)，盡量把前、后沿時(shí)間的相近的電平信號(hào)劃為一組傳輸。

3)在雙面印制板的背面布置較大面積的地線區(qū)域可對(duì)器件產(chǎn)生的高頻脈沖噪聲起到吸收和屏蔽作用。

二、數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)據(jù)寬度

所有浮點(diǎn)DSP的字寬為32位，而定點(diǎn)DSP的字寬一般為16位，也有24位和20位的DSP，如摩托羅拉的DSP563XX系列和Zoran公司的ZR3800X系列。由于字寬與DSP的外部尺寸、管腳數(shù)量以及需要的存儲(chǔ)器的大小等有很大的關(guān)系，所以字寬的長(zhǎng)短直接影響到器件的成本。字寬越寬則尺寸越大，管腳越多，存儲(chǔ)器要求也越大，成本相應(yīng)地增大。在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的條件下，要盡量選用小字寬的DSP以減小成本。

在關(guān)于定點(diǎn)和浮點(diǎn)的選擇時(shí)，可以權(quán)衡字寬和開(kāi)發(fā)復(fù)雜度之間的關(guān)系。例如，通過(guò)將指令組合連用，一個(gè)16位字寬的DSP器件也可以實(shí)現(xiàn)32位字寬雙精度算法。如果單精度能滿(mǎn)足絕大多數(shù)的計(jì)算要求，而僅少量代碼需要雙精度，這種方法也可行，但如果大多數(shù)的計(jì)算要求精度很高，則需要選用較大字寬的處理器。

請(qǐng)注意，絕大多數(shù)DSP器件的指令字和數(shù)據(jù)字的寬度一樣，也有一些不一樣，如ADI公司的ADSP-21XX系列的數(shù)據(jù)字為16位而指令字為24位。

三、數(shù)字信號(hào)處理器算法格式

DSP的算法有多種。絕大多數(shù)的DSP處理器使用定點(diǎn)算法，數(shù)字表示為整數(shù)或-1.0到+1.0之間的小數(shù)形式。有些處理器采用浮點(diǎn)算法，數(shù)據(jù)表示成尾數(shù)加指數(shù)的形式：尾數(shù)×2指數(shù)。

浮點(diǎn)算法是一種較復(fù)雜的常規(guī)算法，利用浮點(diǎn)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)大的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍。這個(gè)動(dòng)態(tài)范圍可以用最大和最小數(shù)的比值來(lái)表示。浮點(diǎn)DSP在應(yīng)用中，設(shè)計(jì)工程師不用關(guān)心動(dòng)態(tài)范圍和精度一類(lèi)的問(wèn)題。浮點(diǎn)DSP比定點(diǎn)DSP更容易編程，但是成本和功耗高。

由于成本和功耗的原因，一般批量產(chǎn)品選用定點(diǎn)DSP。編程和算法設(shè)計(jì)人員通過(guò)分析或仿真來(lái)確定所需要的動(dòng)態(tài)范圍和精度。如果要求易于開(kāi)發(fā)，而且動(dòng)態(tài)范圍很寬、精度很高，可以考慮采用浮點(diǎn)DSP。

也可以在采用定點(diǎn)DSP的條件下由軟件實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)計(jì)算，但是這樣的軟件程序會(huì)占用大量處理器時(shí)間，因而很少使用。有效的辦法是“塊浮點(diǎn)”，利用該方法將具有相同指數(shù)，而尾數(shù)不同的一組數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理?！皦K浮點(diǎn)”處理通常用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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