DSPFPGA实时信号处理系统DSP+FPGA实时信号处理系统 摘要:简要叙述了常用的信号处理系统的类型与处理机结构,介绍了正逐步得到广泛应用的DSP+FPGA处理机结构,在此基础上提出了一种实时信号处理的线性流水阵列,并举例说明了该结构的具体实现,最后分析说明了此结构的优越性。 关键词:实时信号处理 处理机结构 线性流水阵列 实时信号处理系统要求必须具有处理大数据量的能力,以保证系统的实时性;其次对系统的体积、功耗、稳定性等也有较严格的要求。实时信号处理算法中经常用到对图象的求和、求差运算,二维梯度运算,图象分割及区域特征提取等不同层次、不同种类的处理。其中有的运算本身结构比较简单,但是数据量大,计算速度要求高;有些处理对速度并没有特殊的要求,但计算方式和控制结构比较复杂,难以用纯硬件实现。因此,实时信号处理系统是对运算速度要求高、运算种类多的综合性信息处理系统。1 信号处理系统的类型与常用处理机结构 根据信号处理系统在构成、处理能力以及计算问题到硬件结构映射方法的不同,将现代信号处理系统分为三大类: ·指令集结构(ISA)系统。在由各种微处理器、DSP处理器或专用指令集处理器等组成的信号处理系统中,都需要通过系统中的处理器所提供的指令系统(或微代码)来描述各种算法,并在指令部件的控制下完成对各种可计算问题的求解。 ·硬连线结构系统。主要是指由专用集成电路(ASIC)构成的系统,其基本特征是功能固定、通常用于完成特定的算法,这种系统适合于实现功能固定和数据结构明确的计算问题。不足之处主要在于:设计周期长、成本高,且没有可编程性,可扩展性差。 ·可重构系统。基本特征是系统中有一个或多个可重构器件(如FPGA),可重构处理器之间或可重构处理器与ISA结构处理器之间通过互连结构构成一个完整的计算系统。 ……