关于DSP的论文
基于DSP最小应用系统设计实现论文

基于DSP最小应用系统设计实现论文第一章绪论1.1 本论文的背景随着信息技术的飞速发展,数字信号处理技术已经发展成为一门关键的技术学科,而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能,这一方面促进了数字信号处理技术的进一步发展,也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。
在近20年里,DSP芯片已经在通信和家用电器等领域得到了广泛的应用。
1.1.1 数字信号处理器的发展状况DSP(Digital Signal Processing)也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器,是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上,专门完成各种实时数字信息处理的芯片。
与单片机相比,DSP 有着更适合数字信号处理的优点。
芯片部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,具有良好的并行特性,提供特殊的DSP指令,可以快速地实现各种数字信号处理算法[1]。
DSP发展历程大致分为三个阶段:70年代理论先行,80年代产品普及,90年代突飞猛进。
在DSP出现之前数字信号处理主要依靠MPU(微处理器)来完成。
但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此,直到70年代才提出了DSP的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展,1982年世界上诞生了首枚通用可编程DSP 芯片TI的TMS32010。
DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP 应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。
进入80年代后期,随着数字信号处理技术应用围的扩大,要求提高处理速度,到1988年出现了浮点DSP,同时提供了高级语言的编译器,使运算速度进一步提高,其应用围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。
以DSP作为主要元件,再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯片,加速了DSP解决方案的发展,同时产品价格降低,运算速度和集成度大幅提高[2]。
进入21世纪,现在DSP向着高速,高系统集成,高性能方向发展。
DSP技术论文(精)

DSP技术引领数字生活摘要:随着社会的发展和人们生活水平的日益提高,人们对生活的需求也在日渐增长,DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。
市场的需求促进了技术的迅猛发展,越来越多的新产品出现在我们眼前,这一切都源于DSP 技术。
关键字:DSP 技术,数字电视,3G ,数字生活。
DSP 数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP 是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
随着社会的发展和人们生活水平的日益提高,人们对生活的需求也在日渐增长,DSP 技术被越来越多的应用在我们的日常生活中。
市场的需求促进了技术的迅猛发展,越来越多的新产品出现在我们眼前,这一切都源于DSP 技术。
下面我来介绍一下DSP 芯片,DSP 芯片也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求,DSP 芯片一般具有如下主要特点:1. 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;2. 程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;3. 片内具有快速RAM ,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;4. 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;5.快速的中断处理和硬件I/O支持;6. 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;7. 可以并行执行多个操作;8. 支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
新近涌现的各种数字信号处理器的规格尺寸繁多,外形各式各样,令人难以胜数,其设计目标也是为了满足各种对性能要求高低不同的应用。
DSP技术发展趋势的研究和探讨论文

DSP技术发展趋势的研究和探讨论文DSP技术发展趋势的研究和探讨论文在各领域中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。
写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?以下是小编帮大家整理的DSP技术发展趋势的研究和探讨论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
一、引言数字信号处理(Digital Signal Processing,即DSP),起源于上个世纪80年代,是一门涉及到许多学科并且广泛应用在很多领域的热门学科。
它利用微型计算机、专用处理设备,以数字方式对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别处理,得到人们需要的信号形式。
它紧紧围绕着数字信号处理的理论、实现以及应用发展。
二、DSP技术数字信号处理(DSP)的理论基础涉及的范围非常广泛。
比如微积分、概率统计、随机过程、数值分析等数学基础是数字信号处理的基本工具,同时它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信原理、故障诊断,传感器技术等密切相关,还有近些年来蓬勃发展的一些学科:人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。
正是由于有这些理论发展的前提基础,和广泛的市场需求,DSP 处理的器件也应运而生,在广泛应用在各个领域的同时得到迅速的发展。
世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811,在这之后,1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP 芯片的一个非常重要的里程碑。
即使这两种芯片内部没有现代DSP芯片的单周期乘法器,但是他们为DSP的蓬勃、迅速发展奠定了很重要的基础。
接着,1980年,日本NEC公司推出了第一个具有乘法器的商用DSP芯片,随后,美国德州仪器公司(TI公司)推出一系列DSPs 产品,广泛地应用在信号处理的各个领域。
三、DSP技术的优点和单片机比较而言,DSPs具有集成度高、CPU快速、存储器容量大,并内置了波特率发生器、FIFO缓冲器,可提供高速、同步串口、标准异步串口。
DSP原理与应用论文

DSP原理与应用论文信息科学与工程学院电子信息工程姓名:学号:DSP 的发展及应用一、DSP 数字信号处理器的发展步入21世纪之后,社会进入数字化的时代,而数字信号处理器( digital signal processor)正是这场数字化革命的核心。
从20世纪60年代数字信号处理理论的崛起, 到20世纪80年代世界上第一个单片可编程DSP 芯片产生以来, 数字信号处理器的发展迅猛异常。
数字信号处理是利用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理。
与模拟信号处理相比, 数字信号处理具有精确,灵活,抗干扰能力强,可靠性好和易于大规模集成等特点。
DSP 系统以数字信号处理为基础,与模拟信号处理系统相比,其优点:a. 接口简单、方便。
由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP系统相互连接时,在硬件接口上容易实现;b. 精度高,稳定性好。
数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不引入其他噪声,因此有较高的信噪比。
另外模拟系统的性能受元器件参数性能影响较大,而数字系统基本不变,因此数字系统更便于测试、调试及批量生产;c. 编程方便,容易实现复杂的算法。
在DSP系统中,DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。
当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的信号处理功能;d. 集成方便。
现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一芯片上。
这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。
现代DSP芯片作为可编程超大规模集成(VLSI) 器件,通过可下载的软件或固件来实现数字信号处理功能。
DSP芯片除具有普通微处理器的高速运算和控制功能外,还针对高数据传输速率,数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构,指令系统,和指令流程设计上做了较大改动。
其结构特点有: 1. DSP 芯片普遍采用改进的哈佛结构,即数据总线和程序总线相互分离,这使得处理指令和数据可以同时进行,提高了处理效率;2 DSP 芯片大多采用流水线技术,即每条指令的执行划分为取指,译码,取数等若干步骤,由片内多个功能单元分别完成。
DSP应用论文(完成)

浅谈DSP技术的应用摘要:本文简要介绍了什么是DSP技术以及DSP技术的主要优缺点;详细介绍了DSP技术在当前信号处理、通信、语音处理、图像处理、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等领域的主要应用及其发展趋势。
关键字:DSP 优缺点应用趋势1 引言数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
DSP数字信号处理技术(Digital Signal Processing)指理论上的技术,是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法;而DSP数字信号处理器(Digital Signal Processor)是指一种对数字信号进行大量处理的微处理器,它具有强大的数据处理能力和较高的运行速度,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
因此,DSP既可以代表数字信号处理技术,也可以代表数字信号处理器,两者是不可分割的,前者要通过后者变成实际产品,而后者以前者的理论为基础。
2 DSP的主要优缺点DSP的优点包括以下几个部分:1)对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部因素影响小;2)容易实现集成;3)可以分时复用,共享处理器;4)方便调整处理器的系数实现自适应滤波;5)可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;6)可用于频率非常低的信号;7)DSP可以工作在省电状态,节省能源。
DSP的缺点包括以下几个部分:1)需要模数转换;2)受采样频率的限制,处理频率范围有限;3)数字系统由耗电的有源器件构成,没有无源设备可靠。
虽然DSP目前还有一些缺点,但是它的优点远远超过其缺点,我相信随着科学技术的发展,DSP将会不断完善和壮大。
3 DSP的应用自从DSP芯片诞生以来,DSP芯片得到了飞速的发展。
DSP小论文

DSP技术发展及在各领域中的应用数字信号处理(DSP)是门涉及许多学科而又广泛用于许多领域的新兴学科。
本文概述了数字信号处理技术的发展过程,概述了DSP结构和特点,分析了DSP 处理器在多个领域应用状况,介绍了DSP的最新发展及发展面临的难题,对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。
关键字:数字信号处理;发展过程;结构特点;应用状况;难题;前景展望1、引言自从数字信号处理器(Digital Signal Processor)问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图像处理、语音、语言处理,通用西信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。
随着技术成本的降低,控制界已对此产生浓厚兴趣,已在不少场合等到成功应用。
2、DSP技术的发展历程DSP的发展大致分为三个阶段:在数字信号处理技术发展的初期(二十世纪50—60年代),人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。
直到70年代,有人才提出了DSP 的理论和算法基础。
一般认为,世界上第一个单片DSP芯片应当是1987年AMI公司发布的S281I。
1979 年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920 是DSP芯片的一个重要里程碑。
这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。
1980 年,日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。
随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品,标志了实时数字信号处理领域的重大突破。
TI公司不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。
90年代DSP发展最快。
TI公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。
随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi 公司在1982年推出第一个基于CMOS 工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指令周期为120ns,且具有双内部总线,从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。
河南工业大学DSP课程论文

Ti公司DSP芯片特点、技术发展历程和现状及其应用实例分析一.Ti公司DSP芯片的特点TI公司自从1982年成功推出第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品后又相继推出了第二代,第三代直到目前的第六代,成为DSP生产商的代表,生产的产品很多,还有了自己的一系列特色产品,其主要DSP系列产品的特点如下:(1)DSP C2000:具有很好的性能,将Flash存储器,高速A/D转换器以及可靠的CAN模块等各种高级数字控制功能集成在一颗IC上,有强大的数据处理和控制能力,28x是目前控制领域最高性能的处理器,具有精度高,速度快,集成度高等特点,为不同控制领域提供了高性能的解决方案。
C2000系列DSP是比8位或16位微控制器(MCU)速度更快,更加灵活,功能更强,面向控制的微处理器.(2)DSP C5000:最低功耗,具有杰出的性能和优良的性价比,C5000是专门针对消费类数字市场而设计的,尤其用于通信领域,并且功耗很小最低功耗为0。
33mA/MHz,可用于便携式产品,如数字随身听,GPS接收器,便携式医疗设备,3G移动电话,数码相机等。
(3)DSP C6000:该系列有TI公司在1997年开始推出,采用TI的专利技术VeloiTI和最新的超长指令结构,这使它有很强的处理能力,C6000是处理能力非常强,易于采用高级语言编程的DSP,定点及浮点DSP市场定位在网络交换,图像处理,雷达信号处理等,64x的CPU运行速度超过1GHz,为高端的应用提供了最佳解决方案.二.Ti公司技术发展历程自从20世纪70年代末80年代初DSP芯片诞生以来,DSP芯片得到了飞速的发展.DSP芯片的高速发展,一方面得益于集成电路技术的发展,另一方面也得益于巨大的市场。
在近20年时间里,各种各样的DSP器件已相当丰富.大大小小封装形式的DSP器件,已广泛应用在信号处理、通信、雷达等许多领域。
目前,DSP芯片的价格越来越低,性能价格比日益提高,具有巨大的应用潜力。
DSP综述论文

DSP应用综述摘要:数字信号处理(DSP)是一门涉及多门学科并广泛应用于很多科学和工程领域的新兴学科。
DSP技术已经在通信、网络、控制等诸多领域得到广泛的应用。
文中阐述了DSP 的基本原理,DSP的特点,DSP系统构成,DSP芯片的发展现状和趋势。
关键词:数字信号处理,DSP1 介绍随着计算机和信息技术的飞速发展,信息社会已经进入数字化时代,DSP技术已经成为数字化社会最重要的技术之一。
DSP可以代表数字信号处理技术,也可以代表数字信号处理器,其实两者是不可分割的。
前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的的通用或专用可编程微处理器芯片。
随着DSP芯片的快速发展,DSP这一英文缩写已被大家公认为数字信号处理器的代名词。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的,它所涉及的范围极其广泛。
例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。
数字信号处理包括两个方面的内容:1.1 算法的研究算法的研究是指如何以最小的运算量和存储空间来完成指定的任务。
如20世纪60年代出现的快速傅里叶变换,使数字信号处理技术发生了革命性的的变换。
到现今,数字信号处理的理论和方法得到快速发展,如:语音与图像的压缩编码、识别与鉴别,信号的调制与解调、加密和解密,信道的辨识和与均衡,智能天线,频谱分析等各种快速算法都成为研究的热点,并取得长足的进步,为各种实时处理的的应用提供了算法基础。
1.2 数字信号处理的实现数字信号处理的实现是用硬件、软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
2 DSP的特点数字信号处理不同于普通的科学计算与分析,它强调运算的实时性。
除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制能力外,针对实时数字信号处理的特点,在处理器的结构、指令系统、指令流程上作了很大的改进,其主要特点如下:采用哈佛结构,采用多总线结构,采用流水线技术,配有专用的硬件乘法、累加器,具有特殊的DSP指令,快速的指令周期,硬件配置强,支持多处理器结构,省电管理和低功耗等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于DSP的论文-------关于DSP系统及芯片的简介电气学院电科0801陈佳黎30805040052011年10月13日关于DSP系统及芯片的简介一:数字信号处理的介绍1. 数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来,数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的,它所涉及的范围极其广泛。
例如,在数学领域,微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具,与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。
可以说,数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
2.数字信号处理实现方式数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。
数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。
而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT),FFT的出现大大减少了DFT的运算量,使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。
世界上三大DSP芯片生产商:1.德克萨斯仪器公司(TI) 2.模拟器件公司(ADI) 3.摩托罗拉公司(Motorola).这三家公司几乎垄断了通用DSP芯片市场。
二:DSP系统的特点以及设计过程1.DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础,因此具有数字处理的全部特点:(1)接口方便。
DSP系统与其它以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容,这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口要容易的多。
(2)编程方便。
DSP系统种的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。
(3)稳定性好。
DSP系统以数字处理为基础,受环境温度以及噪声的影响较小,可靠性高。
(4)精度高。
16位数字系统可以达到的精度。
(5)可重复性好。
模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大,而数字系统基本上不受影响,因此数字系统便于测试,调试和大规模生产。
(6)集成方便。
DSP系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成2.DSP系统的设计过程在设计DSP系统之前,首先必须根据应用系统的目标确定系统的性能指针、信号处理的要求,通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。
第二步是根据系统的要求进行高级语言的仿真。
一般来说,为了实现系统的最终目标,需要对输入的信号进行适当的处理,而处理方法的不同会导致不同的系统性能,要得到最佳的系统性能,就必须在这一步确定最佳的处理方法,即数字信号处理的算法(Algorithm),因此这一步也称算法模拟阶段。
例如,语音压缩编码算法就是要在确定的压缩比条件下,获得最佳的合成语音。
算法仿真所用的输入数据是实际信号经采集而获得的,通常以计算器文件的形式存储为数据文件。
如语音压缩编码算法仿真时所用的语音信号就是实际采集而获得并存储为计算器文件形式的语音数据文件。
有些算法模拟时所用的输入数据并不一定要是实际采集的信号数据,只要能够验证算法的可行性,输入假设的数据也是可以的。
在完成第二步之后,接下来就可以设计实现DSP系统,实现DSP系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计首先要根据系统运算量的大小、对运算精度的要求、系统成本限制以及体积、弁茧平n求选择合适的DSP芯片。
然后设计DSP芯片的外围电路及其它电路。
软件设计和编程主要根据系统要求和所选的DSP芯片编写相应的DSP程序,若系统运算量不大且有高级语言编译器支持,也可用高级语言(如C语言)编写。
由于现有的高级语言编译器的效率还比不上汇编语言编写的效率,因此在实际应用系统中常常采用高级语言和汇编语言的混合编写方法,即在算法运算量大的地方,用汇编语言编写,而运算量不大的地方则采用高级语言。
采用这种方法,既可缩短软件开发的周期,提高程序的可读性和可移植性,又能满足系统实时运算的要求。
DSP硬件和软件设计完成后,就需要进行硬件和软件的测试。
软件的测试一般借助于DSP开发工具,如软件仿真器、DSP开发系统或仿真器等。
测试DSP算法时一般采用比较现实结果与模拟结果的方法,如果现实程序和仿真程序的输入相同,则两者的输出应该一致。
应用系统的其它软件可以根据实际情况进行修改。
硬件测试一般采用硬件仿真器进行测试,如果没有相应的硬件仿真器,且硬件系统不是十分复杂,也可以借助于一般的工具进行测试。
系统的软件和硬件分别测试完成后,就可以将软件脱离开发系统而直接在应用系统上运行。
当然,DSP系统的开发,特别是软件开发是一个需要反复进行的过程,虽然通过算法模拟基本上可以知道现实系统的性能,但实际上仿真环境不可能做到与现实系统环境完全一致,而且将仿真算法移植到现实系统时必须考虑算法是否能够运行的问题。
如果算法运算量太大不能在硬件上实际运行,则必须重新修改或简化算法。
三:DSP芯片的简介3.1 结构芯片的基本结构包括:(1)哈佛结构;(2)流水线操作;(3)专用的硬件乘法器;(4)特殊的DSP指令;(5)快速的指令周期。
哈佛结构哈佛结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。
与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线,从而使数据的吞吐率提高了一倍。
由于程序和存储器在两个分开的空间中,因此取指和执行能完全重叠。
流水线与哈佛结构相关,DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行的时间,从而增强了处理器的处理能力。
处理器可以并行处理二到四条指令,每条指令处于流水线的不同阶段。
专用的硬件乘法器:乘法速度越快,DSP处理器的性能越高。
由于具有专用的应用乘法器,乘法可在一个指令周期内完成。
特殊的DSP指令DSP芯片是采用特殊的指令:快速的指令周期哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计可使DSP芯片的指令周期在200ns以下。
3.2DSP芯片特点根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下的一些主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。
(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据。
(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。
(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。
(5)快速的中断处理和硬件I/O支持。
(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。
(7)可以并行执行多个操作。
(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
优点:大规模集成性稳定性好,精度高可编程性高速性能可嵌入性接口和集成方便缺点:成本较高高频时钟的高频干扰功率消耗较大等3.3 DSP芯片发展世界上第一个单片DSP 芯片应当是1978年AMI公司发布的S2811,1979年美国Intel 公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。
这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。
1980 年,日本NEC 公司推出的μP D7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。
在这之后,最成功的DSP 芯片当数美国德州仪器公司(Texas Instruments,简称TI)的一系列产品。
TI 公司在1982年成功推出其第一代DSP 芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等,之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS320C40/C44,第五代DSP 芯片TMS320C5X/C54X,第二代DSP芯片的改进型TMS320C2XX,集多片DSP 芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8X以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62X/C67X等。
TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列,即:TMS320C2000系列(包括TMS320C2X/C2XX)、TMS320C5000系列(包括TMS320C5X/C54X/C55X)、TMS320C6000系列(TMS320C62X/C67X)。
如今,TI公司的一系列DSP产品已经成为当今世界上最有影响的DSP芯片。
TI公司也成为世界上最大的DSP 芯片供应商,其DSP市场份额占全世界份额近50%。
自1980年以来,DSP芯片得到了突飞猛进的发展,DSP芯片的应用越来越广泛。
从运算速度来看,MAC(一次乘法和一次加法)时间已经从80年代初的400ns(如TMS32010)降低到40ns(如TMS32C40),处理能力提高了10多倍。
DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年的占模区的40左右下降到5以下,片内RAM增加一个数量级以上。
从制造工艺来看,1980年采用4μ的N沟道MOS工艺,而现在则普遍采用亚微米CMOS工艺。
DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上,引脚数量的增加,意味着结构灵活性的增加。
此外,DSP芯片的发展,是DSP系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降。
3.4 DSP芯片的分类DSP芯片可以按照下列三种方式进行分类。
1.按基础特性分这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。
如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上,DSP芯片都能正常工作,除计算速度有变化外,没有性能的下降,这类DSP芯片一般称为静态DSP芯片。
例如,日本OKI 电气公司的DSP芯片、TI公司的TMS320C2XX系列芯片属于这一类。