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  • 数字信号处理器DSP芯片的选择算法的原理及原理

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    数字信号处理器

    数字信号处理器,也称为 DSP 芯片,是一种微处理器工具,特别适用于数字信号处理操作。它的主机应用程序是各种数字信号处理算法的实时、快速实现。

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    数字信号处理器的功能采用哈佛架构,将程序存储器和数据存储器分开。用于单指令流、多数据流 (SIMD) 操作的特殊指令集。可以进行并行处理,但不支持多任务处理。在主机环境中使用时,它可以用作直接内存访问 (DMA) 设备。数据从模数转换器 (ADC) 获得语音信号处理 c语言,最终输出是由数模转换器 (DAC) 转换为模拟信号的数据。能够在一个指令周期内实现一个或多个乘法累加 (MAC) 操作。因此,DSP中集成了多个乘法和累加运算单元,可以进行并行的乘法和累加运算。可以在一个指令周期内完成对内存的多次读取。因此,DSP集成了多条片上总线和多端口片上存储器。为了加速处理器中的操作,DSP 中集成了多个地址生成单元,以支持循环寻址和位翻转寻址。处理器中的大多数操作都是重复操作。为了便于使用,大多数 DSP 都支持这种重复操作,而无需为重复操作编写额外的指令。大多数 DSP 提供多个串行或并行 I/O 接口,以及处理特殊数据的特殊 I/O 接口,从而降低成本并提高输出/输入性能。DSP 中集成了多个地址生成单元,以支持循环寻址和位翻转寻址。处理器中的大多数操作都是重复操作。为了便于使用,大多数 DSP 都支持这种重复操作,而无需为重复操作编写额外的指令。大多数 DSP 提供多个串行或并行 I/O 接口,以及处理特殊数据的特殊 I/O 接口,从而降低成本并提高输出/输入性能。DSP 中集成了多个地址生成单元,以支持循环寻址和位翻转寻址。处理器中的大多数操作都是重复操作。为了便于使用语音信号处理 c语言,大多数 DSP 都支持这种重复操作,而无需为重复操作编写额外的指令。大多数 DSP 提供多个串行或并行 I/O 接口,以及处理特殊数据的特殊 I/O 接口,从而降低成本并提高输出/输入性能。

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    根据资料的介绍,数字信号处理器的选择有以下几个原则:

    总结如下

    c语言字符串处理函数_语音信号处理 c语言_c语言平滑滤波处理

    1.算法格式。定点算法具有较小的动态范围。例如16位定点算法的动态范围只有96dB,容易出现溢出问题,但成本低,功耗低。所以大多数 DSP 都是定点的,大约 67%。浮点运算的动态范围很大,如32位浮点运算,其动态范围为1536dB。处理速度远高于定点,总线宽度比定点宽。编程更容易,但成本更高,功耗更高。. 浮点数字信号处理器主要用于高端产品。

    2.数据宽度。所有浮点 DSP 都是 32 位宽,而定点 DSP 大多是 16 位宽,但也有 24 位,例如摩托罗拉的 DSP563xx 系列。和卓然的 ZR3800 系列(均为 20 位)。数据宽度直接影响DSP芯片的大小、封装管脚的数量和外设存储器的容量,因此直接影响DSP的成本。

    3.速度。在选择 DSP 时,速度是最重要的考虑因素。DSP的速度通常是指令周期的时间,但也指FIR或IIR滤波器等核心功能的计算时间。一些 DSP 使用超大指令字 (VLIW) 结构,可以在一个周期内执行多条指令。它与时钟的工作频率密切相关。

    4.内存结构。内存结构(包括总线结构)对DSP的性能影响很大。一方面,不同的方法在执行操作时如何读取数据和指令的速度不同。在一个指令周期内读取一条指令和两条数据,以实现快速 MAC 操作。该结构可以是多端口存储器、用于指令和数据的单独存储器或指令缓冲区。另一方面,内存结构还包括片上和片外支持的内存大小。大多数定点 DSP 面向嵌入式系统市场,因此它们的内存很小。尽管某些浮点 DSP 具有较小的片上存储器,但它们需要较大的外围存储器,例如 TI 的 TMS320C30。

    5.功耗。许多 DSP 用于便携式设备,例如移动电话、PDA 和便携式音频播放器。功耗是这些产品的主要考虑因素。许多处理器供应商降低了工作电压(例如 3.3V、2.5V、1.8V)并添加了电源电压管理功能,例如在切断大部分电源时添加“睡眠模式”和不使用时未使用的外围设备。减少能源消耗。

    6.易于编程。DSP的应用对象主要是工程技术人员和工程师。早期的数字信号处理器是用汇编语言编写的,后来的产品可以用 C 语言编写,但它们必须由 C 编译器编译成汇编语言源程序并进行优化以减少计算时间。DSP 供应商通常会提供开发工具。但是不同公司的DSP产品在软件编程上差别很大。因此,用户应该选择自己比较熟悉的开发工具。这些工具包括软件工具如汇编语言程序、链接器、模拟器、调试器、编译器、代码库、实时操作系统等。硬件工具如开发板、模拟器等通常,

    7.性能价格比。成本也是量产的一个重要考虑因素。器件封装也会影响芯片成本。网格阵列 (PGA) 封装比塑料封装 PQFP 和 TQEP 更昂贵。

    8.是否支持多处理器。如果需要特别快速的计算,可以使用多个处理器并行工作。此时,每个处理器的内部连接可能是一个重要问题。Analog Devices 的 ADSP-2106x 提供专用硬件。它有一个双向地址总线和数据总线,并与六个双向总线一起工作。通过公共外部总线可以轻松地将多达六个处理器连接到一个系统中。

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