dsp概述dsp芯片的應(yīng)用(參考版)
2025-06-28 06:33本頁面
【正文】 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) 自動控制——如引擎控制、聲控、自動駕駛、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。在近20年時間里，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。. 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。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。所以，選擇DSP芯片時應(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。 2．按幀處理 有些數(shù)字信號處理算法不是每個輸入樣點(diǎn)循環(huán)一次，而是每隔一定的時間間隔（通常稱為幀）循環(huán)一次。當(dāng)然，在這個例子中，沒有考慮其他的運(yùn)算量。 DSP 芯片的處理要求，三種DSP芯片的MAC周期分別為200ns、50ns和25ns。例如，一個采用LMS算法的256 抽頭的自適應(yīng)FIR濾波器，假定每個抽頭的計算需要3個MAC周期，則256抽頭計算需要2563＝768個MAC周期。數(shù)字濾波就是這種情況。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。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。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，但同時其價格和功耗也相對較高。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，但價格稍貴，功耗也較大。如果所設(shè)計的DSP系統(tǒng)不僅僅是一個實(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。有的DSP芯片可能有DIP、PGA、PLCC、PQFP等多種封裝形式。7．其他。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。6．DSP芯片的功耗。如果有功能強(qiáng)大的開發(fā)工具的支持，如C語言支持，則開發(fā)的時間就會大大縮短。在DSP系統(tǒng)的開發(fā)過程中，開發(fā)工具是必不可少的。浮點(diǎn)芯片的字長一般為32位，累加器為40位。一般的定點(diǎn)DSP芯片的字長為16位，如TMS320系列。即使是同一系列的DSP芯片（如TI的TMS320C54X系列），系列中不同DSP芯片也具有不同的內(nèi)部硬件資源，可以適應(yīng)不同的需要。3．DSP芯片的硬件資源。因此根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用情況，需確定一個價格適中的DSP芯片。DSP芯片的價格也是選擇DSP芯片所需考慮的一個重要因素。如TMS320C80的處理能力為2 BOPS。如TMS320C40的運(yùn)算能力為275 MOPS；(6) MFLOPS：即每秒執(zhí)行百萬次浮點(diǎn)操作。由于FFT運(yùn)算涉及的運(yùn)算在數(shù)字信號處理中很有代表性，因此FFT運(yùn)算時間常作為衡量DSP芯片運(yùn)算能力的一個指標(biāo)；(4) MIPS：即每秒執(zhí)行百萬條指令。；(2) MAC時間：即一次乘法加上一次加法的時間。運(yùn)算速度是DSP芯片的一個最重要的性能指標(biāo)，也是選擇DSP芯片時所需要考慮的一個主要因素。一般來說，選擇DSP芯片時應(yīng)考慮到如下諸多因素?？偟膩碚f，DSP芯片的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)需要而確定。 DSP芯片的選擇設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng)，選擇DSP芯片是非常重要的一個環(huán)節(jié)。專用DSP芯片是為特定的DSP運(yùn)算而設(shè)計的，更適合特殊的運(yùn)算，如數(shù)字濾波、卷積和FFT，如Motorola公司的DSP56200，Zoran公司的ZR34881，Inmos公司的IMSA100等就屬于專用型DSP芯片。3．按用途分按照DSP的用途來分，可分為通用型DSP芯片和專用型DSP芯片。T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。2．按數(shù)據(jù)格式分這是根據(jù)DSP芯片工作的數(shù)據(jù)格式來分類的。如果有兩種或兩種以上的DSP芯片，它們的指令集和相應(yīng)的機(jī)器代碼機(jī)管腳結(jié)構(gòu)相互兼容，則這類DSP芯片稱為一致性DSP芯片。如果在某時鐘頻率范圍內(nèi)的任何時鐘頻率上，DSP芯片都能正常工作，除計算速度有變化外，沒有性能的下降，這類DSP芯片一般稱為靜態(tài)DSP芯片。 DSP芯片的分類DSP芯片可以按照下列三種方式進(jìn)行分類。 32/40 AD ADSP2101 ADSP21020 1
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