dsp概述dsp芯片的應(yīng)用-資料下載頁
2025-06-25 06:33本頁面
【正文】 軟件和硬件的開發(fā)工具。6．DSP芯片的功耗。在某些DSP應(yīng)用場合，功耗也是一個(gè)需要特別注意的問題。如便攜式的DSP設(shè)備、手持設(shè)備、野外應(yīng)用的DSP設(shè)備等都對功耗有特殊的要求。目前。7．其他。除了上述因素外，選擇DSP芯片還應(yīng)考慮到封裝的形式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、供貨情況、生命周期等。有的DSP芯片可能有DIP、PGA、PLCC、PQFP等多種封裝形式。有些DSP系統(tǒng)可能最終要求的是工業(yè)級或軍用級標(biāo)準(zhǔn)，在選擇時(shí)就需要注意到所選的芯片是否有工業(yè)級或軍用級的同類產(chǎn)品。如果所設(shè)計(jì)的DSP系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，而是需要批量生產(chǎn)并可能有幾年甚至十幾年的生命周期，那么需要考慮所選的DSP芯片供貨情況如何，是否也有同樣甚至更長的生命周期等。在上述諸多因素中，一般而言，定點(diǎn)DSP芯片的價(jià)格較便宜，功耗較低，但運(yùn)算精度稍低。而浮點(diǎn)DSP芯片的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)算精度高，且C語言編程調(diào)試方便，但價(jià)格稍貴，功耗也較大。例如TI的TMS320C2XX/C54X系列屬于定點(diǎn)DSP芯片，低功耗和低成本是其主要的特點(diǎn)。而TMS320C3X/C4X/C67X屬于浮點(diǎn)DSP芯片，運(yùn)算精度高，用C語言編程方便，開發(fā)周期短，但同時(shí)其價(jià)格和功耗也相對較高。DSP應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)算量是確定選用處理能力為多大的DSP芯片的基礎(chǔ)。運(yùn)算量小則可以選用處理能力不是很強(qiáng)的DSP芯片，從而可以降低系統(tǒng)成本。相反，運(yùn)算量大的DSP系統(tǒng)則必須選用處理能力強(qiáng)的DSP芯片，如果DSP芯片的處理能力達(dá)不到系統(tǒng)要求，則必須用多個(gè)DSP芯片并行處理。那么如何確定DSP系統(tǒng)的運(yùn)算量以選擇DSP芯片呢？下面我們來考慮兩種情況。1．按樣點(diǎn)處理 所謂按樣點(diǎn)處理就是DSP算法對每一個(gè)輸入樣點(diǎn)循環(huán)一次。數(shù)字濾波就是這種情況。在數(shù)字濾波器中，通常需要對每一個(gè)輸入樣點(diǎn)計(jì)算一次。例如，一個(gè)采用LMS算法的256 抽頭的自適應(yīng)FIR濾波器，假定每個(gè)抽頭的計(jì)算需要3個(gè)MAC周期，則256抽頭計(jì)算需要2563＝768個(gè)MAC周期。如果采樣頻率為8kHz，即樣點(diǎn)之間的間隔為125ms，DSP芯片的MAC周期為200ns，顯然無法實(shí)時(shí)處理，需要選用速度更高的DSP芯片。 DSP 芯片的處理要求，三種DSP芯片的MAC周期分別為200ns、50ns和25ns。從表中可以看出，對話帶的應(yīng)用，后兩種DSP芯片可以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，對聲頻應(yīng)用，只有第三種DSP芯片能夠?qū)崟r(shí)處理。當(dāng)然，在這個(gè)例子中，沒有考慮其他的運(yùn)算量。 用DSP芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波應(yīng)用 領(lǐng)域 采樣率 （kHz） 采樣周期 （ms） 256抽頭LMS濾波 運(yùn)算量（MAC數(shù)） 每樣點(diǎn)允許 MAC 指令數(shù)（200ns） 每樣點(diǎn)允許MAC 指令數(shù)（50ns） 每樣點(diǎn)允許MAC 指令數(shù)（25ns） 話音 8 125 768 625 2500 5000 聲頻 768 113 453 907 2．按幀處理 有些數(shù)字信號處理算法不是每個(gè)輸入樣點(diǎn)循環(huán)一次，而是每隔一定的時(shí)間間隔（通常稱為幀）循環(huán)一次。例如，中低速語音編碼算法通常以10ms或20ms為一幀，每隔10ms或20ms語音編碼算法循環(huán)一次。所以，選擇DSP芯片時(shí)應(yīng)該比較一幀內(nèi)DSP芯片的處理能力和DSP算法的運(yùn)算量。假設(shè)DSP芯片的指令周期為 p（ns），一幀的時(shí)間為tD （ns），則該DSP芯片在一幀內(nèi)所能提供的最大運(yùn)算量為 tD/p條指令。，設(shè)幀長為20ms，則一幀內(nèi)TMS320LC54980所能提供的最大運(yùn)算量為160萬條指令。因此，只要語音編碼算法的運(yùn)算量不超過160萬條指令，就可以在TMS320LC54980上實(shí)時(shí)運(yùn)行。. DSP芯片的應(yīng)用自從20世紀(jì)70年代末80年代初DSP芯片誕生以來，DSP芯片得到了飛速的發(fā)展。DSP芯片的高速發(fā)展，一方面得益于集成電路技術(shù)的發(fā)展，另一方面也得益于巨大的市場。在近20年時(shí)間里，DSP芯片已經(jīng)在信號處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前，DSP芯片的價(jià)格越來越低，性能價(jià)格比日益提高，具有巨大的應(yīng)用潛力。DSP芯片的應(yīng)用主要有：(1) 信號處理——如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅立葉變換、相關(guān)運(yùn)算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形產(chǎn)生等；(2) 通信——如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯(cuò)編碼、可視電話等；(3) 語音——如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、語音郵件、語音存儲等；(4) 圖形/圖像——如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺等；(5) 軍事——如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等；(6) 儀器儀表——如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等；(7) 自動(dòng)控制——如引擎控制、聲控、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等；(8) 醫(yī)療——如助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等；(9) 家用電器——如高保真音響、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話/電視等。隨著DSP芯片性能價(jià)格比的不斷提高，可以預(yù)見DSP芯片將會(huì)在更多的領(lǐng)域內(nèi)得到更為廣泛的應(yīng)用
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