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1基本定義

DSP即 Digital Signal Processing,DSP晶元,也稱數字信號處理器, 是一種具有特殊結構的微處理器。DSP晶元的內部採用程序和數據分開的哈佛結構,具有專門的硬體乘法器,廣泛採用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速的實現各種數字信號處理演算法。

2主要特點

根據數字信號處理的要求,DSP晶元一般具有如下的一些主要特點:
(1) 在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法。
(2) 程序和數據空間分開,可以同時訪問指令和數據。
(3) 片內具有快速RAM,通常可通過獨立的數據匯流排在兩塊中同時訪問。
(4) 具有低開銷或無開銷循環及跳轉的硬體支持。
(5) 快速的中斷處理和硬體I/O支持。
(6) 具有在單周期內操作的多個硬體地址產生器。
(7) 可以并行執行多個操作。
(8) 支持流水線操作,使取指、解碼和執行等操作可以重疊執行。
與通用微處理器相比,DSP晶元的其他通用功能相對較弱些。

3DSP優缺點

缺點
成本較高
高頻時鐘的高頻干擾
功率消耗較大等

4DSP分類

DSP晶元可以按照下列三種方式進行分類。
1.按基礎特性分
這是根據DSP晶元的工作時鐘和指令類型來分類的。如果在某時鐘頻率範圍內的任何時鐘頻率上,DSP晶元都能正常工作,除計算速度有變化外,沒有性能的下降,這類DSP晶元一般稱為靜態DSP晶元。例如,日本OKI 電氣公司的DSP晶元、TI公司的TMS320C2XX系列晶元屬於這一類。
如果有兩種或兩種以上的DSP晶元,它們的指令集和相應的機器代碼機管腳結構相互兼容,則這類DSP晶元稱為一致性DSP晶元。例如,美國TI公司的TMS320C54X就屬於這一類。
2.按數據格式分
這是根據DSP晶元工作的數據格式來分類的。數據以定點格式工作的DSP晶元稱為定點DSP晶元,如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列,AD公司的ADSP21XX系列,AT&T公司的DSP16/16A,Motolora公司的MC56000等。以浮點格式工作的稱為浮點DSP晶元,如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X,AD公司的ADSP21XXX系列,AT&T公司的DSP32/32C,Motolora公司的MC96002等。
不同浮點DSP晶元所採用的浮點格式不完全一樣,有的DSP晶元採用自定義的浮點格式,如TMS320C3X,而有的DSP晶元則採用IEEE的標準浮點格式,如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。
3.按用途分
按照DSP的用途來分,可分為通用型DSP晶元和專用型DSP晶元。通用型DSP晶元適合普通的DSP應用,如TI公司的一系列DSP晶元屬於通用型DSP晶元。專用DSP晶元是為特定的DSP運算而設計的,更適合特殊的運算,如數字濾波、卷積和FFT,如Motorola公司的DSP56200,Zoran公司的ZR34881,Inmos公司的IMSA100等就屬於專用型DSP晶元。

5DPS相關

· DSP晶元的運算速度
·指令周期:即執行一條指令所需的時間
· TMS320VC5402-100,100MHz,10ns
· MAC時間:即一次乘法加上一次加法的時間
· 大部分DSP晶元在一個指令周期完成
· FFT執行時間:即運行一個N點FFT程序所需的時間
· 衡量DSP運算能力的一個指標
· MIPS:即每秒執行百萬條指令 , TMS320VC5402-100,100MIPS
· MOPS:即每秒執行百萬次操作
· MFLOPS:即每秒執行百萬次浮點操作
· BOPS:即每秒執行十億次操作
· DSP晶元的價格
· DSP晶元的硬體資源
· 片內RAM,ROM,外擴空間,I/O介面…
· DSP晶元的運算精度 ,一般16,有些24
· DSP晶元的開發工具
· DSP晶元的功耗
· 其他:選擇DSP晶元還應考慮到封裝的形式(DIP、PGA、PLCC、PQFP)、質量標準、供貨情況、生命周期等

6實際應用

1.信號處理
2.圖像處理
3.儀器
4.聲音語言
5.控制
6.軍事
7.通訊
8.醫療
9.家用電器

7常用晶元

1)電源: TPS73HD3xx,TPS7333,TPS56100,PT64xx...
2)Flash: AM29F400,AM29LV400,SST39VF400...
3)SRAM: CY7C1021,CY7C1009,CY7C1049...
4)FIFO: CY7C425,CY7C42x5...
5)Dual port: CY7C136,CY7C133,CY7C1342...
6)SBSRAM: CY7C1329,CY7C1339...
7)SDRAM: HY57V651620BTC...
  8)CPLD: CY37000系列,CY38000系列,CY39000系列...
  9)PCI: PCI2040,CY7C09449...
  10)USB: AN21xx,CY7C68xxx...
  11)CodecTLV320AIC23,TLV320AIC10...
  12)A/D,D/AADS7805,TLV2543...

8系統構成

DSP系統構成
DSP晶元
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