如何選擇一款DSP芯片?DSP芯片與普通處理器有何區(qū)別?
在這篇文章中,小編將對(duì)DSP芯片、DSP芯片與通用處理器的區(qū)別以及如何選擇DSP芯片予以介紹,以幫助大家增進(jìn)對(duì)DSP芯片的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、DSP芯片基本介紹
DSP芯片,也稱數(shù)字信號(hào)處理器,是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。世界上第一個(gè)單片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811,1979年美國(guó)Intel公司發(fā)布的商用可編程期間2920是DSP芯片的一個(gè)主要里程碑。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP 指令,可以用來快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。DSP芯片廣泛應(yīng)用于數(shù)字控制、運(yùn)動(dòng)控制方面的應(yīng)用主要有磁盤驅(qū)動(dòng)控制、引擎控制、激光打印機(jī)控制、噴繪機(jī)控制、馬達(dá)控制、電力系統(tǒng)控制、機(jī)器人控制、高精度伺服系統(tǒng)控制、數(shù)控機(jī)床等?,F(xiàn)在DSP產(chǎn)品很多,定點(diǎn)DSP有200多種,浮點(diǎn)DSP有100多種。目前主要供應(yīng)商有 TI、ADI、Motorola等,其中 TI占有最大的市場(chǎng)份額主導(dǎo)產(chǎn)品。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求,DSP芯片一般具有如下的一些主要特點(diǎn):
(1) 在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法。
(2) 程序和數(shù)據(jù)空間分開,可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)。
(3) 片內(nèi)具有快速RAM,通??赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問。
(4) 具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持。
(5) 快速的中斷處理和硬件I/O支持。
(6) 具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器。
(7) 可以并行執(zhí)行多個(gè)操作。
(8) 支持流水線操作,使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。
DSP的優(yōu)勢(shì)在于靈活的算法集成,可以給產(chǎn)品提供強(qiáng)大的性能以及靈活的定制,同一產(chǎn)品針對(duì)各類客戶不同的需求實(shí)現(xiàn)不同的解決方案。為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,廠商都會(huì)在算法上做足文章,算法變得越來越復(fù)雜,但是算法的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的功耗、開發(fā)周期等都會(huì)成為難以駕馭的風(fēng)險(xiǎn)。DSP算法不是一大堆理論公式的堆砌,而是與所使用DSP芯片的具體特點(diǎn)緊密結(jié)合的精致軟件。
二、DSP芯片和通用微處理器有什么區(qū)別
1、通用微處理器有被讓人們稱為單片機(jī),它是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到了一塊芯片中。通用微處理器是以某中微處理內(nèi)核為核心,擁有A/D、FlashRAM等各種功能和外設(shè)。一個(gè)單片機(jī)能夠延生多種產(chǎn)品,最大限度的和應(yīng)用需求相匹配,減小了功耗和成本。
2、DSP芯片是為了快速處理數(shù)字信號(hào),它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)據(jù)、地址總線是分開的,沒有像微處理器一樣將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在一起,它主要處理帶有智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品,生物信息識(shí)別終端,ADSL接入、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等,其運(yùn)算量大,功率消耗也比較大。和單片機(jī)相比,它的的通用功能會(huì)相對(duì)比較弱一些。
三、如何選擇DSP芯片
大家可以依據(jù)以下三點(diǎn)選擇一款合適的DSP芯片:
1)速度: DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示,即百萬次/秒鐘。根據(jù)您對(duì)處理速度的要求選擇適合的器件。一般選擇處理速度不要過高,速度高的DSP,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)也較困難。
2)尋址空間: 不同系列DSP程序、數(shù)據(jù)、I/O空間大小不一,與普通MCU不同,DSP在一個(gè)指令周期內(nèi)能完成多個(gè)操作,所以DSP的指令效率很高,程序空間一般不會(huì)有問題,關(guān)鍵是數(shù)據(jù)空間是否滿足。數(shù)據(jù)空間的大小可以通過DMA的幫助,借助程序空間擴(kuò)大。
3)精度: DSP芯片分為定點(diǎn)、浮點(diǎn)處理器,對(duì)于運(yùn)算精度要求很高的處理,可選擇浮點(diǎn)處理器。定點(diǎn)處理器也可完成浮點(diǎn)運(yùn)算,但精度和速度會(huì)有影響。
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