TMS320X28xx定點(diǎn)與浮點(diǎn)處理器比較
定點(diǎn)與浮點(diǎn)DSP的基本差異在于它們對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)字表示法不同。定點(diǎn)DSP硬件嚴(yán)格運(yùn)行整數(shù)運(yùn)算,而浮點(diǎn)DSP既支持整數(shù)運(yùn)算又支持實(shí)數(shù)運(yùn)算,后者以科學(xué)計(jì)數(shù)法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。字長為16位的定點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)(Rovide)64K的精度,帶符號(hào)整數(shù)值范圍為-215~215-1。
與此相對(duì)比,浮點(diǎn)DSP將數(shù)據(jù)路徑分為兩部分:一是可用作整數(shù)值或?qū)崝?shù)基數(shù)的尾數(shù),二是指數(shù)。在支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)單一精確運(yùn)算的32位浮點(diǎn)DSP中,尾數(shù)為24位,指數(shù)為8位。由于其較長的字長與取冪范圍,該器件支持16M的精度范圍,這樣的動(dòng)態(tài)范圍大大高于定點(diǎn)格式可提供的精確度。實(shí)施業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)雙精度(64位,包括53位的尾數(shù)與11位的指數(shù))的器件還可實(shí)現(xiàn)更高的精確度。
浮點(diǎn)DSP提供的計(jì)算能力更高,這也是其與定點(diǎn)DSP功能的最大差異所在。但在浮點(diǎn)DSP剛剛出現(xiàn)的20世紀(jì)90年代初期,其他因素往往掩蓋了基本的數(shù)學(xué)計(jì)算問題。浮點(diǎn)功能需要的內(nèi)部電路多,32位數(shù)據(jù)路徑比當(dāng)時(shí)可用的定點(diǎn)器件要寬1倍。晶片面積越大,引腳數(shù)量就越多,封裝也越大,大大提高了新款浮點(diǎn)器件的成本,因此,數(shù)字化語音與電信集成卡(Concentratlon Card)等高產(chǎn)量應(yīng)用仍傾向于采用較低成本的定點(diǎn)器件。
當(dāng)時(shí),方便易用性抵消了成本問題帶來的不利影響。浮點(diǎn)器件是最早支持C語言的DSP之一,而定點(diǎn)DSP則仍需在匯編代碼級(jí)上進(jìn)行編程。此外,對(duì)浮點(diǎn)格式而言,實(shí)數(shù)運(yùn)算可直接通過代碼加人硬件運(yùn)算中,而定點(diǎn)器件必須通過軟件才能間接運(yùn)行實(shí)數(shù)運(yùn)算,增加了算法指令并延長了開發(fā)時(shí)間。由于浮點(diǎn)DSP易于編程,因此,其最初主要用于開發(fā)工作強(qiáng)度較大的情況,如研究、原型開發(fā)、影像識(shí)別、工作站的三維圖像加速器以及雷達(dá)等軍用系統(tǒng)。
目前,早先在成本與易用性間的差異已經(jīng)不那么明顯了??傮w說來,定點(diǎn)DSP仍然在成本上有優(yōu)勢,而浮點(diǎn)DSP則在易用性上有優(yōu)勢,但差別已經(jīng)縮小很多,因此,上述因素已經(jīng)不再起決定作用了。
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來源:ks990次