Question

数字信号处理在工业自动化中的应用有哪些

Answer 1

随着半导体技术的发展，可编程逻辑器件在结构、工艺、集成度、功能、速度和灵活性等方面有了很大的改进和提高，从而为高效率、高质量、灵活地设计数字系统提供了可靠性。CPLD或FPGA技术的出现，为DSP系统的设计又提供了一种崭新的方法。利用CPLD或FPGA设计的DSP系统具有良好的灵活性和极强的实时性。同时，其价格又可以被大众接受。由于乘法器在数字信号处理系统中具有广泛的应用，所以本文以乘法器的处理系统中具有广泛的应用，所以本文以乘法器的设计为例，来说明采用可编程逻辑器件设计数字系统的方法。如果想使系统具有较快的工作速度，可以采用组合逻辑电路构成的乘法器，但是，这样的乘法器需占用大量的硬件资源，因而很难实现宽位乘法器功能。本文这种用于序逻辑电路构成的乘法器，既节省了芯片资源，又能满足工作速度及原理的要求，因而具有一定的实用价值。

2、系统构成

该乘法器通过逐项移位相加来实现乘法功能。它从被乘数的最低开始，若为1，则乘数左移后再与上一次的和相加；若为0，左移后与0相加，直到移到被乘数的最高位。图1是该乘法器的系统组成框图。该控制模块的STAR输入有两个功能：第一个功能是将16位移位寄存器清零和被乘数A[7…0]向8位移位寄存器加载；第二个功能为输入乘法使能信号。乘法时钟信号从CLK输入，当被乘数加载于8位移位寄存器后，它由低位到高位逐位移出，当QB=1时，选通模块打开，8位乘数B[8…0]被送入加法器，并与上一次锁存在16位锁存器中的高8位相加，其和在下一个时钟上升沿被锁存到锁存器内；当QB=0时，选通模块输出为全0。如此循环8个时钟脉冲后，由控制模块控制的乘法运算过程自动中止。该乘法器的核心元件是8位加法器，其运算速度取决于时钟频率。