目前DSP和EDA兩者都應用廣泛,二者之間有什么不同呢?本文帶來數字信號處理器DSP與EDA的區(qū)別介紹。
數字信號處理器DSP介紹
DSP芯片,也稱數字信號處理器,是一種特別適合于進行數字信號處理運算的微處理器,其主要應用是實時快速地實現(xiàn)各種數字信號處理算法。根據數字信號處理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特點:
(1)在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法;
(2)程序和數據空間分開,可以同時訪問指令和數據;
(3)片內具有快速RAM,通??赏ㄟ^獨立的數據總線在兩塊中同時訪問;
(4)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉的硬件支持;
(5)快速的中斷處理和硬件I/O支持;
(6)具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器;
(7)可以并行執(zhí)行多個操作;
(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。
當然,與通用微處理器相比,DSP芯片的其他通用功能相對較弱些。
數字信號處理是研究用數字方法對信號進行分析、變換、濾波、檢測、調制、解調以及快速算法的一門技術學科。但很多人認為:數字信號處理主要是研究有關數字濾波技術、離散變換快速算法和譜分析方法。隨著數字電路與系統(tǒng)技術以及計算機技術的發(fā)展,數字信號處理技術也相應地得到發(fā)展,其應用領域十分廣泛。
自從DSP芯片誕生以來,DSP芯片得到了飛速的發(fā)展。DSP芯片高速發(fā)展,一方面得益于集成電路的發(fā)展,另一方面也得益于巨大的市場。在短短的十多年時間,DSP芯片已經在信號處理、通信、雷達等許多領域得到廣泛的應用。DSP芯片的應用主要有:
(1)信號處理——如,數字濾波、自適應濾波、快速傅里葉變換、相關運算、頻譜分析、卷積等。
(2)通信——如,調制解調器、自適應均衡、數據加密、數據壓縮、回坡抵消、多路復用、傳真、擴頻通信、糾錯編碼、波形產生等。
(3)語音——如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、說話人辨認、說話人確認、語音郵件、語音儲存等。
(4)圖像/圖形——如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強、動畫、機器人視覺等。
(5)軍事——如保密通信、雷達處理、聲納處理、導航等。
(6)儀器儀表——如頻譜分析、函數發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等。
(7)自動控制——如引擎控制、深空、自動駕駛、機器人控制、磁盤控制。
(8)醫(yī)療——如助聽、超聲設備、診斷工具、病人監(jiān)護等。
EDA 介紹
當今電子系統(tǒng)的復雜性在不斷增加,而電子產品的更新?lián)Q代越來越快,傳統(tǒng)的方法難以適應。隨著計算機技術的發(fā)展,ECAD 在某種程度上減輕了人員的工作壓力,但其智能化、自動化水平仍不盡人意。于是EDA 技術作為一種全新的技術誕生了。它正改變著數字系統(tǒng)和方法,過程和觀念。
EDA(即Electronic Design AutomaTIon) 即電子自動化,它是以計算機為工具,在EDA 軟件平臺上,對用硬件描述語言HDL 完成的文件自動地邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真,直至對于特定目標芯片進行適配編譯、邏輯影射和下載等。者只需用HDL 語言完成系統(tǒng)功能的描述,借助EDA 工具就可得到結果,將編譯后的代碼下載到目標芯片就可在硬件上實現(xiàn)。這里的目標芯片就是PLD 器件( FPGA/CPLD) 。FPGA/ CPLD 是EDA 技術的物質基礎,這兩者是分不開的。可以說沒有PLD 器件,EDA 技術就成為無源之水。
EDA在教學、科研、產品設計與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。
在教學方面,幾乎所有理工科(特別是電子信息)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗并從事簡單系統(tǒng)的設計。一般學習電路仿真工具(如EWB、PSPICE )和PLD開發(fā)工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發(fā)系統(tǒng)),為今后工作打下基礎。
科研方面主要利用電路仿真工具(EWB或PSPICE )進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中; 從事PCB設計和ASIC設計等。在產品設計與制造方面,包括前期的計算機仿真,產品開發(fā)中的EDA工具應用、系統(tǒng)級模擬及測試環(huán)境的仿真,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環(huán)節(jié)。如PCB的制作、電子設備的研制與生產、電路板的焊接ASIC的流片過程等。
從應用領域來看,EDA技術已經滲透到各行各業(yè),如上文所說,包括在機械電子、通信航空航天化工、礦產、生物、醫(yī)學、軍事等各個領域,都有EDA有應用。另外,EDA軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現(xiàn)在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用于機械及建筑設計,也擴展到建筑裝璜及各類效果圖,汽車和飛機的模型、電影特技等領域。