【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 任務(wù)的通用處理器，它能很好地執(zhí)行智能控制任務(wù)，但是對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理功能很差。 DSP處理器： 具有高速的數(shù)字信號(hào)處理能力。 在許多應(yīng)用中均需要同時(shí)具有智能控制和數(shù)字信號(hào)處理兩種功能。 將 DSP和微處理器結(jié)合起來(lái)，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，減小 PCB體積，降低功耗和整個(gè)系統(tǒng)的成本。 DSP芯片的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) （ 3） DSP 和高檔 CPU的融合 大多數(shù)高檔 MCU，如 Pentium 和 PowerPC都是 SIMD指令組的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，速度很快。 在 DSP中融入高檔 CPU的分支預(yù)示和動(dòng)態(tài)緩沖技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)規(guī)范，利于編程，不用進(jìn)行指令排隊(duì)，使 DSP性能大幅度提高。 （ 4） DSP 和 SOC的融合 SOC是指把一個(gè)系統(tǒng)集成在一塊芯片上 。 這個(gè)系統(tǒng)包括DSP 和系統(tǒng)接口軟件等 。 DSP芯片的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) （ 5） DSP 和 FPGA的融合 FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件。它和 DSP集成在一塊芯片上，可實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)處理，大大提高信號(hào)處理速度。 （ 6） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) RTOS與 DSP的結(jié)合 隨著 DSP處理能力的增強(qiáng) ， DSP系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜 ， 使得軟件的規(guī)模越來(lái)越大 ， 往往需要運(yùn)行多個(gè)任務(wù) ， 各任務(wù)間的通信 、 同步等問(wèn)題就變得非常突出 。 隨著 DSP性能和功能的日益增強(qiáng) ， 對(duì) DSP應(yīng)用提供RTOS的支持已成為必然的結(jié)果 。 DSP芯片的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) （ 7） DSP的并行處理結(jié)構(gòu) 為了提高 DSP芯片的運(yùn)算速度，各 DSP廠商紛紛在 DSP芯片中引入并行處理機(jī)制。這樣，可以在同一時(shí)刻將不同的DSP與不同的任一存儲(chǔ)器連通，大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省? （ 8） 功耗越來(lái)越低 隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和先進(jìn)的電源管理設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展， DSP芯片內(nèi)核的電源電壓將會(huì)越來(lái)越低。 DSP芯片的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) DSP系統(tǒng) 一個(gè)典型的 DSP系統(tǒng)應(yīng)包括抗混疊濾波器、數(shù)據(jù)采集 A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器 DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器等組成。 x(t) 抗混疊 濾波器 A/D 轉(zhuǎn)換器 x(n) y(n) y(t) 數(shù)字信號(hào)處理器 D/A 轉(zhuǎn)換器 低通 濾波器 DSP系統(tǒng)的處理過(guò)程： ① 將輸入信號(hào) x(t)進(jìn)行抗混疊濾波，濾掉高于 折疊頻率的分量，以防止信號(hào)頻譜的混疊； ② 經(jīng)采樣和 A/D轉(zhuǎn)換器，將濾波后的信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào) x(n)； ③ 數(shù)字信號(hào)處理器對(duì) x(n)進(jìn)行處理，得數(shù)字信 號(hào) y(n)； ④ 經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換器，將 y(n)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)； ⑤ 經(jīng)低通濾波器，濾除高頻分量，得到平滑的 模擬信號(hào) y(t)。 DSP系統(tǒng) 目前，在生產(chǎn)通用 DSP的廠家中，最有影響的公司有： ADI公司 ATamp。T公司（現(xiàn)在的 Lucent公司） Motorola公司 TI公司（美國(guó)德州儀器公司） NEC公司 DSP產(chǎn)品簡(jiǎn)介 美國(guó) TI公司自 1982年推出第一款定點(diǎn) DSP芯片以來(lái) ， 相繼推出定點(diǎn) 、 浮點(diǎn)和多處理器三類運(yùn)算特性不同的 DSP芯片 ，共計(jì)已發(fā)展了七代產(chǎn)品 。 其中 ， 定點(diǎn)運(yùn)算單處理器的 DSP有七個(gè)系列 ， 浮點(diǎn)運(yùn)算單處理器的 DSP有三個(gè)系列 ， 多處理器的 DSP有一個(gè)系列 。 主要按照 DSP的處理速度 、 運(yùn)算精度和并行處理能力分類 ， 每一類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相同 ， 只是片內(nèi)存儲(chǔ)器和片內(nèi)外設(shè)配置不同 。 DSP產(chǎn)品簡(jiǎn)介 Embedded Processors ? Microcontrollers (MCUs) ? 16bit Ultra Low Power MCU ? MSP430 ? 32bit RealTime MCUs ? C2022 ? Delfino ? Piccolo ? ARM Based Processors ? 32bit ARM MCU ? Stellaris CortexM3 ? TMS570 CortexR4 ? 32bit ARM MPU for Performance Applications ? Sitara ARM ? CortexA8 and ARM9 ? Digital Signal Processors (DSPs) ? DSP amp。 DSP + ARM ? C6000 Single Core ? C6000 + ARM ? DaVinci Video Processors ? Multicore DSP ? C6000 Multicore ? Ultra Low Power DSP ? C5000 TMS320C5000? Lowest Power/MIPS DSPs in the World Most ControlOptimized MCUs in the World TMS320C2022? Highest Performance DSPs in the World TMS320C6000? TI公司主推的 DSP平臺(tái) Optical Networking Control of laser diode TV screen Deflection of electron beam for small angle and sharp corner TV screen Automotive EPS Battery operated precision for steering Printer Print head control Paper path motor control Digital Power Supply Provides control, sensing, PFC, and other functions ―Segway‖ Many new cool Application to e Tire Pressure Low cost pressure sensing based on tire rotation speed measurement C2022系列 MCU 應(yīng)用領(lǐng)域 C2022系列 MCU 子系列 ? C2xx子系列： 16位定點(diǎn) DSP、 20MIPS ? 代表器件： TMS320F206PZ ? C24x子系列： 16位定點(diǎn) DSP、 20MIPS ? 代表器件： TMS320F240 ? LF240x子系列： 16位定點(diǎn) DSP、 40MIPS ? 代表器件： TMS320LF2407 ? F28x子系列： 32位定點(diǎn) DSP、 150MIPS ? 代表器件： TMS320F281 TMS320F2810 Peripherals optimized for digital control D(150) CAN SPI SCI A/D Converter 10Bits, 16 Channels WD Timer 2 Timers 5 Compares 8 PWM Outputs Dead Band Logic 3 Input Captures 2 QEP channels Event Manager 2 Timers 5 Compares 8 PWM Outputs Dead Band Logic 3 Input Captures 2 QEP channels Event Manager 2 Status Registers 32Bit Accumulator Shift L (07) 8 Auxiliary Registers 8 Level Hardware Stack 32Bit ALU Shift L (0,1,4,6) 32Bit P Register 16Bit T Register 16 x 16 Multiply 16Bit Barrel Shifter (L) Repeat Count Program / Data / I/O Buses Program FLASH 32K words C2xx DSP Core Data RAM words Peripheral Bus Boot ROM 256 words A(150) LF2407 Shown C2022系列 MCU LF240x內(nèi)部結(jié)構(gòu) Peripherals optimized for digital control XD(150) CAN SPI 2 SCI A/D Converter 12Bits, 16 Channels WD Timer 2 Timers 5 Compares 8 PWM Outputs Dead Band Logic 3 Input Captures 2 QEP channels Event Manag