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PC 调制解调器例子

为了简短回答怎样使用DSP这个问题,我们先来看看用于PC的调制解调器。图 3-4B-2概括了传输模拟信号的电话电缆、实时信号处理的DSP和非实时信号输入、显示和存储的计算机之间的差别。

Digital DSP Analog DSP Digital

图 3-4B-2 PC 调制解调系统

在这个例子中,首先我们看调制解调器的调制(发送)部分,要用 DSP 处理的数据已经是数字形式的,如一个E-mail文件、一个编码的数据文件等等。DSP的任务是把信息的二进制形式转换成适合在电话线中进行传输的形式。不像电脑与打印机之间的连线,电话线不能直接传递二进制数据1和0,至少因为电话线的抗干扰部分是交流耦合的(DC电源通过同一对线加到电话上)。DSP将数据组转换成符号。这些符号是一个载波信号的离散的幅度和相位值,该信号的频率在1800Hz处。在生成这些符号的过程中,用专门的滤波器完成已调信号的整形,以便让尽可能多的数据能够压缩进带宽有限

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的电话信道。已滤波的符号波形的数字样本通过一个数模转换器和一个抗混叠滤波器(见第4章)进入电话线。

在电话线的接收端,模数转换是DSP部分的入口，在这里,波形被进一步滤波,以去掉电话线里的噪声。在这个阶段, 通常要执行均衡操作,以补偿电话线里的信号衰减和延时。均衡采用自适应滤波器的形式,它按照链路的响应来调整它的特性值。要是没有DSP技术，这个功能就不可能实现。

下一个任务是把符号转换成数据比特组,在把数据传回PC数据总线前,需要进行检错和纠错。

一片只要3美元的DSP就能完成所有的调制解调过程。实际上,最新的DSP器件能在单片中同时实现128路调制解调。这些超级DSP芯片广泛应用于电话交换机和Internet 服务商(ISP)的调制解调器库中。

UNIT 5

A 初识嵌入式系统

概述

现在像嵌入式这样的术语越来越流行。我们被无处不在的嵌入式系统淹没。现在，问题是，从根本上说，嵌入式系统是什么？我们可以把嵌入式系统定义为“看起来不像计算机的基于微处理器的系统”或者可以说“设计用来执行特定功能的计算机硬件、软件和附加的机械的或者其他部件的结合。在一些情况下，嵌入式系统实大型系统或者产品的一部分，如汽车中的防抱死系统。”

嵌入式系统包含很多硬件和软件，它们执行宿主系统的特定功能，例如，卫星，洗衣机，机器人，手持电话和汽车。

调制解调器，硬盘驱动器，软盘驱动器和声卡都是嵌入式系统。每个设备都包含处理器和软件，并执行特定功能。例如，调制解调器用来通过模拟电话线发送和接收数字数据。其他设备也都可以用一句话来概括。如果嵌入式系统设计精良，用户可以

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完全忽略处理器和软件的存在。这样的例子包括微波炉，录像机或者闹钟。在一些情况下，甚至可以制造功能相同的设备而不包含处理器和软件。

嵌入式系统的特性

当嵌入式系统进入发展阶段，它们变得越来越复杂。此外，这些系统不断增加的新特性具有智能化的特点。嵌入式设备不但能完成工作，而且能够智能地工作。这些特性是：

计算能力 这些设备具有一定的计算能力。非常简单的8位控制器或者高端64位微处理器都能提供这样的计算能力。

内存 下一个是内存。这些设备拥有处理器使用的一定数量的内存，其他一些内存用来存储用户数据和参数选择。

实时性 所有设备必须在规定时间周期内，对用户/环境的收入做出反应。 通信 设备必须能够接受外部其他设备的输入，进行处理并为其他设备或用户提供可靠的输出。

动态决策 根据外部环境或传感器的输入变化，系统应该能够改变下一步行动。

嵌入式系统应用

在我们日常生活中，嵌入式系统是那些隐蔽却很重要的应用。它们是小巧、迅捷、智能的微处理器，存在于打印机，电话答录机，电梯，汽车，点钞机，电冰箱，自动调温器，腕表甚至烤箱中。嵌入式系统是消费电子中最先进的技术，它们的“智能化”将彻底改变各种技术。

嵌入式系统应用描述了不同应用中嵌入式系统设计的最新技术。这包括了嵌入式系统设计总最新一些软件工具。嵌入式系统的一些实例如下：

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

自动柜员机； 计算机用打印机； 磁盘驱动器；

移动电话和电话交换机； 飞行器和导弹用惯性导航系统； 医疗设备； 游戏机；

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8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

使用PLC处理自动控制和监控的工业机械； 汽车用发动机控制计算机和防抱死控制器； 腕表；

家用电器，包括微波炉，空凋，电烙铁，洗衣机和电视机； 家用自动化产品，如自动调温器，喷洒器和安全监视系统； 网络设备，包括路由器和防火墙； 交通控制，智能交通灯； 音乐系统； 读卡器。

嵌入式系统的好处

以上面的例子为参考，我们看到这么多的系统在为人类服务。不管这些好处是涉及到安全，还是人们的舒适性，实际上，这些智能系统在生活的每个方面都在帮助人们。它们帮助人们开发新技术。嵌入式处理器使得公司在产品和服务上创新，增加产品和服务特色，为用户创造价值，如果没有这种技术，用户价值是不可能实现的。根据市场研究人员的分析，消费者喜欢做事“机灵”的电子设备，如通过红外线向其他设备发送指令；通过编程自动控制和与卫星等相关的超级技术，把远处能量带到身边。这样的系统使得生活安逸舒适。

未来前景

计算机将价格更低，外形更小巧，功能更强大，最终，它们将更加廉价，在几乎每件产品中都能看到它的身影。此外，几乎所有配备电脑的产品都能访问局域网或者互联网。

经过下一个十年，众多家用设备将赋予嵌入式系统功能，彻底改造并永远改变它们。像桌面印刷系统和后来的互联网，嵌入式系统是一种将从根本上永远改变广告和营销工作的技术。它也将永远改变产品制造的种类和方式。嵌入式系统使得智能产品的开发和营销称为可能。这些产品能够满足用户的便利性。嵌入式系统的增长标志着工业化的新阶段。

毋庸置疑，嵌入式系统的领域越来越具有挑战性，嵌入式软件的开发问题吸引了产业界和学术界大量研究人员。实际上，嵌入式系统开发投入了大量精力，许多研究

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