荔园在线

荔园之美,在春之萌芽,在夏之绽放,在秋之收获,在冬之沉淀

[回到开始] [上一篇][下一篇]


发信人: achang (阿昌), 信区: CIE
标  题: [合集]关于DSP(digital singnal processor)
发信站: 荔园晨风BBS站 (2006年01月14日23:39:37 星期六), 站内信件

☆   1  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日12:41:57 星期五

    说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。

  DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内
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
,提供特殊的DSP 指令,可以用来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。

2 DSP芯片的发展

    世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811,1979年美国Iintel
公司发布的商用可编程期间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芯片所必须的单周期芯片。 1980年。***NEC公司推出的μPD7720是第
一个具有乘法器的商用DSP 芯片。第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是***的
Hitachi 公司,它于1982年推出了浮点DSP芯片。1983年,***的Fujitsu公司推出
的MB8764,其指令周期为120ns ,且具有双内部总线,从而处理的吞吐量发生了一
个大的飞跃。而第一个高性能的浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。

    在这么多的DSP芯片种类中,最成功的是美国德克萨斯仪器公司(Texas
Instruments,简称TI)的一系列产品。TI公司灾982年成功推出启迪一代DSP芯片
TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C10/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TMS32C30/C31/C32
,第四代DSP芯片TMS32C40/C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个
DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。

    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 DSP芯片的分类

    DSP的芯片可以按照以下的三种方式进行分类。

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DSP芯片在某时钟频率
范围内的任何频率上能正常工作,除计算速度有变化外,没有性能的下降,这类
DSP芯片一般称之为静态DSP芯片。

    如果有两种或两种以上的DSP芯片,它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构
相互兼容,则这类DSP芯片称之为一致性的DSP芯片。

2. 按数据格式分

    这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称
之为定点DSP芯片。以浮点格式工作的称为DSP芯片。不同的浮点DSP芯片所采用的
浮点格式不完全一样,有的DSP芯片采用自定义的浮点格式,有的DSP芯片则采用
IEEE的标准浮点格式。

3. 按用途分

    按照DSP芯片的用途来分,可分为通用型DSP芯片和专用型的DSP芯片。通用型
DSP芯片适合普通的DSP应用,如TI公司的一系列DSP芯片。专用型DSP芯片市为特定
的DSP运算而设计,更适合特殊的运算,如数字滤波,卷积和FFT等。

4 DSP芯片的选择

    设计DSP应用系统,选择DSP芯片时非常重要的一个环节。只有选定了DSP芯片
才能进一步设计外围电路集系统的其它电路。总的来说,DSP芯片的选择应根据实
际的应用系统需要而确定。一般来说,选择DSP芯片时考虑如下诸多因素。

1. DSP芯片的运算速度。运算速度是DSP芯片的一个最重要的性能指标,也是选择
DSP芯片时所需要考虑的一个主要因素。DSP芯片的运算速度可以用以下几种性能指
标来衡量:

(1) 指令周期。就是执行一条指令所需要的时间,通常以ns为单位。

(2) MAC时间。即一次乘法加上一次加法的时间。

(3) FFT执行时间。即运行一个N点FFT程序所需的时间。

(4) MIPS。即每秒执行百万条指令。

(5) MOPS。即每秒执行百万次操作。

(6) MFLOPS。即每秒执行百万次浮点操作。

(7) BOPS。即每秒执行十亿次操作。

2. DSP芯片的价格。根据一个价格实际的应用情况,确定一个价格适中的DSP芯片


3. DSP芯片的硬件资源。

4. DSP芯片的运算速度。

5. DSP芯片的开发工具。

6. DSP 芯片的功耗。

7. 其它的因素,如封装的形式、质量标准、生命周期等。

    DSP应用系统的运算量是确定选用处理能力多大的DSP芯片的基础。那么如何确
定DSP系统的运算量以选择DSP芯片呢?

1. 按样点处理

    按样点处理就是DSP算法对每一个输入样点循环一次。例如;一个采用LMS算法
的256抽头德的自适应FIR滤波器,假定每个抽头的计算需要3个MAC周期,则256抽
头计算需要256*3=768个MAC周期。如果采样频率为8KHz,即样点之间的间隔为125
μs的时间,DSP芯片的MAC周期为200μs,则768个周期需要153.6μs的时间,显然
无法实时处理,需要选用速度更快的芯片。

2. 按帧处理

    有些数字信号处理算法不是每个输入样点循环一次,而是每隔一定的时间间隔
(通常称为帧)循环一次。所以选择DSP芯片应该比较一帧内DSP芯片的处理能力和
DSP算法的运算量。假设DSP芯片的指令周期为P(ns),一帧的时间为⊿τ(ns)
,则该DSP芯片在一帧内所提供的最大运算量为⊿τ/ P 条指令。

5 DSP芯片的基本结构

DSP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。入图示出一个三级流水线操作的例子。

CLLOUT1

取指 N N-1 N-2

译码 N-1 N N-2

执行 N-2 N-1 N

图4-1 三级流水线操作

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。

6 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。

7 DSP芯片的应用

    自从DSP芯片诞生以来,DSP芯片得到了飞速的发展。DSP芯片高速发展,一方
面得益于集成电路的发展,另一方面也得益于巨大的市场。在短短的十多年时间,
DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。目前,DSP芯片
的价格也越来越低,性能价格比日益提高,具有巨大的应用潜力。DSP芯片的应用
主要有:

(1) 信号处理--如,数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、频谱
分析、卷积等。

(2) 通信--如,调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回坡抵消、多
路复用、传真、扩频通信、纠错编码、波形产生等。

(3) 语音--如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人
确认、语音邮件、语音储存等。

(4) 图像/图形--如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、
机器人视觉等。

(5) 军事--如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航等。

(6) 仪器仪表--如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等。

(7) 自动控制--如引擎控制、深空、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制。

(8) 医疗--如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等。

(9) 家用电器--如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/
电视等



☆   2  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日12:50:14 星期五

选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
而且好像现在单片机中有个DSP软件的什么东东,
但是好像不是指的digital signal processing
就像ISP在单片机中指的是 In System Programming ,不是网络服务供应商

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
:     说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
: 就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
: DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
: 那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。
:   DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内
: 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
: ,提供特殊的DSP 指令,可以用来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。
: .................(以下省略)


☆   3  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日12:55:39 星期五

DSP开发分硬件开发、软件开发。

就像单片机,有电路设计和程序控制,

计算机专业的话搞DSP软件开发,编程你们应该拿手,

现在只不过换了个平台而已。

【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
而且好像现在单片机中有个DSP软件的什么东东,
但是好像不是指的digital signal processing
就像ISP在单片机中指的是 In System Programming ,不是网络服务供应商

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
:     说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
: 就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
: DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
: 那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。
:   DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内
: 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
: ,提供特殊的DSP 指令,可以用来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。
: .................(以下省略)


☆   4  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:03:52 星期五

受教。
假如说,计算机的去搞硬件,
你会有个什么印象。

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: DSP开发分硬件开发、软件开发。
: 就像单片机,有电路设计和程序控制,
: 计算机专业的话搞DSP软件开发,编程你们应该拿手,
: 现在只不过换了个平台而已。
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
: 我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
: 而且好像现在单片机中有个DSP软件的什么东东,
: 但是好像不是指的digital signal processing
: 就像ISP在单片机中指的是 In System Programming ,不是网络服务供应商
: .................(以下省略)


☆   5  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: HEY (山顶洞人), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:05:17 星期五

有点像电工去搞编程
哈哈

【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 受教。
: 假如说,计算机的去搞硬件,
: 你会有个什么印象。
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: : DSP开发分硬件开发、软件开发。
: : 就像单片机,有电路设计和程序控制,
: : 计算机专业的话搞DSP软件开发,编程你们应该拿手,
: : 现在只不过换了个平台而已。
: : 选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
: : 我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
: .................(以下省略)



☆   6  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:10:54 星期五


很正常,,,你们02级计算机就有个搞嵌入式软件开发的。

所谓软件开发,硬件需要你了解,但主要还是要靠你编程...

除非你定要去做硬件设计...

【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 受教。
: 假如说,计算机的去搞硬件,
: 你会有个什么印象。
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: : DSP开发分硬件开发、软件开发。
: : 就像单片机,有电路设计和程序控制,
: : 计算机专业的话搞DSP软件开发,编程你们应该拿手,
: : 现在只不过换了个平台而已。
: : 选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
: : 我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
: .................(以下省略)



☆   7  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:14:48 星期五


电工的franky照样凭编程进腾讯

【 在 HEY (山顶洞人) 的大作中提到: 】
: 有点像电工去搞编程
: 哈哈
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: : 受教。
: : 假如说,计算机的去搞硬件,
: : 你会有个什么印象。
: : .................(以下省略)



☆   8  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:16:43 星期五

我就是02级,不用加师兄了。
那我如果定要去做硬件设计,应该很吃力是吧,
因为这方面的课程不多,学的不精。
我之所以搞底层,是因为高级语言学的不是很好,
况且我也更喜欢贴近硬件一些。

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: 很正常,,,你们02级计算机的师兄就有个搞嵌入式软件开发的。
: 所谓软件开发,硬件需要你了解,但主要还是要靠你编程...
: 除非你定要去做硬件设计...
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: : 受教。
: : 假如说,计算机的去搞硬件,
: : 你会有个什么印象。
: : .................(以下省略)


☆   9  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:20:33 星期五


不好意思...忘记看ip了

你要做硬件设计,还要从电路基础学起...电基 数电 模电 高频 ...

软件开发的话就 C 汇编咯

【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 我就是02级,不用加师兄了。
: 那我如果定要去做硬件设计,应该很吃力是吧,
: 因为这方面的课程不多,学的不精。
: 我之所以搞底层,是因为高级语言学的不是很好,
: 况且我也更喜欢贴近硬件一些。
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: : 很正常,,,你们02级计算机的师兄就有个搞嵌入式软件开发的。
: : 所谓软件开发,硬件需要你了解,但主要还是要靠你编程...
: : 除非你定要去做硬件设计...



☆  10  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日13:27:55 星期五

自学硬件课程恐怕,时间上是来不及了,
我现在自学单片机,单片机软件开发了。
先从这里敲开我的路了,只是缺乏实践,
关于,单片机方面,不知你有什么好的建议,
谢了。

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: 不好意思...忘记看ip了
: 你要做硬件设计,还要从电路基础学起...电基 数电 模电 高频 ...
: 软件开发的话就 C 汇编咯
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: : 我就是02级,不用加师兄了。
: : 那我如果定要去做硬件设计,应该很吃力是吧,
: : 因为这方面的课程不多,学的不精。
: : 我之所以搞底层,是因为高级语言学的不是很好,
: : 况且我也更喜欢贴近硬件一些。


☆  11  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: gevic (午夜空围), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日15:49:21 星期五


欢迎大家到  学术科学  电子技术版讨论你们的高见
【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
    说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。

  DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内
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
,提供特殊的DSP 指令,可以用来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。

2 DSP芯片的发展

    世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811,1979年美国Iintel
公司发布的商用可编程期间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芯片所必须的单周期芯片。 1980年。***NEC公司推出的μPD7720是第
一个具有乘法器的商用DSP 芯片。第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是***的
Hitachi 公司,它于1982年推出了浮点DSP芯片。1983年,***的Fujitsu公司推出
的MB8764,其指令周期为120ns ,且具有双内部总线,从而处理的吞吐量发生了一
个大的飞跃。而第一个高性能的浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。

    在这么多的DSP芯片种类中,最成功的是美国德克萨斯仪器公司(Texas
Instruments,简称TI)的一系列产品。TI公司灾982年成功推出启迪一代DSP芯片
TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C10/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TMS32C30/C31/C32
,第四代DSP芯片TMS32C40/C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个
DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。

    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 DSP芯片的分类

    DSP的芯片可以按照以下的三种方式进行分类。

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DSP芯片在某时钟频率
范围内的任何频率上能正常工作,除计算速度有变化外,没有性能的下降,这类
DSP芯片一般称之为静态DSP芯片。

    如果有两种或两种以上的DSP芯片,它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构
相互兼容,则这类DSP芯片称之为一致性的DSP芯片。

2. 按数据格式分

    这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称
之为定点DSP芯片。以浮点格式工作的称为DSP芯片。不同的浮点DSP芯片所采用的
浮点格式不完全一样,有的DSP芯片采用自定义的浮点格式,有的DSP芯片则采用
IEEE的标准浮点格式。

3. 按用途分

    按照DSP芯片的用途来分,可分为通用型DSP芯片和专用型的DSP芯片。通用型
DSP芯片适合普通的DSP应用,如TI公司的一系列DSP芯片。专用型DSP芯片市为特定
的DSP运算而设计,更适合特殊的运算,如数字滤波,卷积和FFT等。

4 DSP芯片的选择

    设计DSP应用系统,选择DSP芯片时非常重要的一个环节。只有选定了DSP芯片
才能进一步设计外围电路集系统的其它电路。总的来说,DSP芯片的选择应根据实
际的应用系统需要而确定。一般来说,选择DSP芯片时考虑如下诸多因素。

1. DSP芯片的运算速度。运算速度是DSP芯片的一个最重要的性能指标,也是选择
DSP芯片时所需要考虑的一个主要因素。DSP芯片的运算速度可以用以下几种性能指
标来衡量:

(1) 指令周期。就是执行一条指令所需要的时间,通常以ns为单位。

(2) MAC时间。即一次乘法加上一次加法的时间。

(3) FFT执行时间。即运行一个N点FFT程序所需的时间。

(4) MIPS。即每秒执行百万条指令。

(5) MOPS。即每秒执行百万次操作。

(6) MFLOPS。即每秒执行百万次浮点操作。

(7) BOPS。即每秒执行十亿次操作。

2. DSP芯片的价格。根据一个价格实际的应用情况,确定一个价格适中的DSP芯片


3. DSP芯片的硬件资源。

4. DSP芯片的运算速度。

5. DSP芯片的开发工具。

6. DSP 芯片的功耗。

7. 其它的因素,如封装的形式、质量标准、生命周期等。

    DSP应用系统的运算量是确定选用处理能力多大的DSP芯片的基础。那么如何确
定DSP系统的运算量以选择DSP芯片呢?

1. 按样点处理

    按样点处理就是DSP算法对每一个输入样点循环一次。例如;一个采用LMS算法
的256抽头德的自适应FIR滤波器,假定每个抽头的计算需要3个MAC周期,则256抽
头计算需要256*3=768个MAC周期。如果采样频率为8KHz,即样点之间的间隔为125
μs的时间,DSP芯片的MAC周期为200μs,则768个周期需要153.6μs的时间,显然
无法实时处理,需要选用速度更快的芯片。

2. 按帧处理

    有些数字信号处理算法不是每个输入样点循环一次,而是每隔一定的时间间隔
(通常称为帧)循环一次。所以选择DSP芯片应该比较一帧内DSP芯片的处理能力和
DSP算法的运算量。假设DSP芯片的指令周期为P(ns),一帧的时间为⊿τ(ns)
,则该DSP芯片在一帧内所提供的最大运算量为⊿τ/ P 条指令。

5 DSP芯片的基本结构

DSP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。入图示出一个三级流水线操作的例子。

CLLOUT1

取指 N N-1 N-2

译码 N-1 N N-2

执行 N-2 N-1 N

图4-1 三级流水线操作

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。

6 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。

7 DSP芯片的应用

    自从DSP芯片诞生以来,DSP芯片得到了飞速的发展。DSP芯片高速发展,一方
面得益于集成电路的发展,另一方面也得益于巨大的市场。在短短的十多年时间,
DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。目前,DSP芯片
的价格也越来越低,性能价格比日益提高,具有巨大的应用潜力。DSP芯片的应用
主要有:

(1) 信号处理--如,数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、频谱
分析、卷积等。

(2) 通信--如,调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回坡抵消、多
路复用、传真、扩频通信、纠错编码、波形产生等。

(3) 语音--如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人
确认、语音邮件、语音储存等。

(4) 图像/图形--如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、
机器人视觉等。

(5) 军事--如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航等。

(6) 仪器仪表--如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等。

(7) 自动控制--如引擎控制、深空、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制。

(8) 医疗--如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等。

(9) 家用电器--如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/
电视等



☆  12  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日16:48:38 星期五

     最好数字信号处理这科很利害,加上C语言及算法要会,懂一点汇编。有这些
基础很容易入门。


【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
: 我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
: 而且好像现在单片机中有个DSP软件的什么东东,
: 但是好像不是指的digital signal processing
: 就像ISP在单片机中指的是 In System Programming ,不是网络服务供应商
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: :     说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
: : 就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
: : DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
: : 那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。
: .................(以下省略)


☆  13  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日16:57:01 星期五

数字信号处理这门课,还有什么先修课程吗?
麻烦系统的说一下,谢谢。

【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      最好数字信号处理这科很利害,加上C语言及算法要会,懂一点汇编。有这些
: 基础很容易入门。
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: : 选这个课,是不是要先学DSP方面的一些基础课程,
: : 我是学计算机的,不过也打算去搞单片机,
: : 而且好像现在单片机中有个DSP软件的什么东东,
: : 但是好像不是指的digital signal processing
: : 就像ISP在单片机中指的是 In System Programming ,不是网络服务供应商
: : .................(以下省略)


☆  14  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日16:59:52 星期五

     就这科是重点,这科比较利害说明你的高数也不会太差。
     如果你只是混学分,基本上听老师讲讲课,跟着做实验就可以啦,至少给什么成绩
就要看纪震大人啦。


【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 数字信号处理这门课,还有什么先修课程吗?
: 麻烦系统的说一下,谢谢。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      最好数字信号处理这科很利害,加上C语言及算法要会,懂一点汇编。有这些
: : 基础很容易入门。


☆  15  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:00:59 星期五

     啊,下个学期还有另一个老师也开这门课。


【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      就这科是重点,这科比较利害说明你的高数也不会太差。
:      如果你只是混学分,基本上听老师讲讲课,跟着做实验就可以啦,至少给什么成绩
: 就要看纪震大人啦。
: 【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: : 数字信号处理这门课,还有什么先修课程吗?
: : 麻烦系统的说一下,谢谢。


☆  16  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: roic (无家可归), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:01:44 星期五

好像只有你说的另外这个老师吧。
【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      啊,下个学期还有另一个老师也开这门课。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      就这科是重点,这科比较利害说明你的高数也不会太差。
: :      如果你只是混学分,基本上听老师讲讲课,跟着做实验就可以啦,至少给什么成?
: : 就要看纪震大人啦。



☆  17  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:02:29 星期五


纪震 薛丽萍

【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: 好像只有你说的另外这个老师吧。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      啊,下个学期还有另一个老师也开这门课。



☆  18  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:02:33 星期五

     纪震大人和一个姓薛的老师。

【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: 好像只有你说的另外这个老师吧。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      啊,下个学期还有另一个老师也开这门课。


☆  19  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: gump (将泡馆进行到底!), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:02:51 星期五


恩,要先学信号与系统

其实就是要懂得傅立叶变换,拉普拉斯变换,Z域变换先~

我也是计算机的,8过我在自学数字信号处理

【 在 momojiji (haohaoxuexi,tiantianxiangshang) 的大作中提到: 】
: 数字信号处理这门课,还有什么先修课程吗?
: 麻烦系统的说一下,谢谢。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      最好数字信号处理这科很利害,加上C语言及算法要会,懂一点汇编。有这些
: : 基础很容易入门。



☆  20  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:03:06 星期五

     小子,弄块DSK板回来吧,别想着混啦,哈

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: 纪震 薛丽萍
: 【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: : 好像只有你说的另外这个老师吧。


☆  21  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: roic (无家可归), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:03:13 星期五

哦哦。我只看了一个班的课。
【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      纪震大人和一个姓薛的老师。
: 【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: : 好像只有你说的另外这个老师吧。



☆  22  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:05:35 星期五

      如果你选了,我给本电子书给你。
      叫《数字信号C语言程序集》,古董来的。

【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: 哦哦。我只看了一个班的课。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      纪震大人和一个姓薛的老师。


☆  23  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: roic (无家可归), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:06:43 星期五

oh,thx very much
would you please up to ftp://192.168.110.54 ?
【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:       如果你选了,我给本电子书给你。
:       叫《数字信号C语言程序集》,古董来的。
: 【 在 roic (无家可归) 的大作中提到: 】
: : 哦哦。我只看了一个班的课。



☆  24  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:09:41 星期五

这是后话。。。

眼前还要搞定重修课先。。。

【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      小子,弄块DSK板回来吧,别想着混啦,哈
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: : 纪震 薛丽萍



☆  25  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日17:16:44 星期五

     ~~~~~~~~~~~~~>_<~~~~~~~~~~~~~~


【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: 这是后话。。。
: 眼前还要搞定重修课先。。。
: 【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
: :      小子,弄块DSK板回来吧,别想着混啦,哈


☆  26  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: shameng (shameng), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日18:24:41 星期五


   我是电工的    但想学计算机课程了

   郁闷

===========================================================================

【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      ~~~~~~~~~~~~~>_<~~~~~~~~~~~~~~
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: : 这是后话。。。
: : 眼前还要搞定重修课先。。。



☆  27  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: beiqiujun (北秋骏), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日22:03:33 星期五

个人认为在信号处理理论知识不是特别扎实的前提下,最好不要选这门课,除非
你想混学分,或者你想知道DSP是什么.
也许读研究生的时候,理论知识强了的时候,再专门学它.
个人观点.
还有一点,有些公司招聘DSP员工的时候,要求最低是研究生.

【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
:     说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
: 就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
: DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
: 那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。
:   DSP芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内
: 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
: ,提供特殊的DSP 指令,可以用来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。
: .................(以下省略)



☆  28  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: brighty (燕影随行), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日22:05:50 星期五

so 第一句话我就开宗明义了 实在是给大家混分数的...

【 在 beiqiujun (北秋骏) 的大作中提到: 】
: 个人认为在信号处理理论知识不是特别扎实的前提下,最好不要选这门课,除非
: 你想混学分,或者你想知道DSP是什么.
: 也许读研究生的时候,理论知识强了的时候,再专门学它.
: 个人观点.
: 还有一点,有些公司招聘DSP员工的时候,要求最低是研究生.
: 【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: :     说实话,本科阶段开设DSP,实在是给大家混分数的。只要你去上课做试验
: : 就可以过了。但是如果对嵌入式开发有兴趣,那就好好学习这门课程。手机里面有
: : DSP,网络设备有DSP...搞透了单片机,工作很容易找。搞懂了ARM,DSP等嵌入式,
: : 那你的应聘资本就更上层搂了。这方面的人才缺口很大,尤其是在本科学历中。
: .................(以下省略)



☆  29  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: beiqiujun (北秋骏), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日22:10:32 星期五

DSP的硬件虽然很多很复杂,但是个人认为硬件比较简单.
其实搞DSP归根到底是开发软件,软件不是简单的编程,需要你较强的信号处理的基础
Signal and System
Digital Signal Processing
Digital Signal Processor
Random  Signal Processing
.......
.......
.......
.......
【 在 brighty (燕影随行) 的大作中提到: 】
: so 第一句话我就开宗明义了 实在是给大家混分数的...
: 【 在 beiqiujun (北秋骏) 的大作中提到: 】
: : 个人认为在信号处理理论知识不是特别扎实的前提下,最好不要选这门课,除非
: : 你想混学分,或者你想知道DSP是什么.
: : 也许读研究生的时候,理论知识强了的时候,再专门学它.
: : 个人观点.
: : 还有一点,有些公司招聘DSP员工的时候,要求最低是研究生.
: : .................(以下省略)



☆  30  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: rainjun (The boy must wanted), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日22:38:47 星期五

     你醒悟啦?

【 在 beiqiujun (北秋骏) 的大作中提到: 】
: DSP的硬件虽然很多很复杂,但是个人认为硬件比较简单.
: 其实搞DSP归根到底是开发软件,软件不是简单的编程,需要你较强的信号处理的基础
: Signal and System
: Digital Signal Processing
: Digital Signal Processor
: Random  Signal Processing
: .......
: .......
: .......
: .......
: .................(以下省略)


☆  31  ──────────── 我是分割线 ─────────────────☆
发信人: beiqiujun (北秋骏), 信区: CIE
标  题: Re: 关于DSP(digital singnal processor)
时  间: 2006年01月13日22:47:35 星期五

醒悟到没有
不过还是很感tmd兴趣

【 在 rainjun (The boy must wanted) 的大作中提到: 】
:      你醒悟啦?
: 【 在 beiqiujun (北秋骏) 的大作中提到: 】
: : DSP的硬件虽然很多很复杂,但是个人认为硬件比较简单.
: : 其实搞DSP归根到底是开发软件,软件不是简单的编程,需要你较强的信号处理的基础
: : Signal and System
: : Digital Signal Processing
: : Digital Signal Processor
: : Random  Signal Processing
: : .......
: : .......
: .................(以下省略)


[回到开始] [上一篇][下一篇]

荔园在线首页 友情链接:深圳大学 深大招生 荔园晨风BBS S-Term软件 网络书店