前言
DSPxpfzxzjqtd_67615.html' target='_blank'>DSP芯片,又稱數字信號處理器(嵌入式微處理器),它是一種具有特殊結構的適用于進行實時數字信號處理的微處理器。SP芯片的內部采用程序和數據分開的哈佛結構,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,可以用來快速的實現各種數字信號處理算法(常用嵌入式處理器)。小編通過搜集整理共模電感器資料,對有關DSP芯片發展現狀及其特點作了詳細的歸納總結。
DSP芯片的現狀和發展(嵌入式處理器比較)
第一個DSP芯片誕生于20世紀70年代末。以AMI公司的S2811和Intel公 司的2920為代表的第一代DSP芯片,其片內都還沒有單周期硬件乘法器
1980年以后,DSP芯片取得了突飛猛進的發展,主要表現在以下幾個方面
(1)制造工藝
早期DSP采用4UM的N溝道MOS(NMOS)工藝
現在的DSP則普遍采用亞微米CMOS工藝,達到0.25um或0.18um
DSP芯片的引腳數量從40個左右增加到200個以上
需要設計的外圍電路越來越少,每MIPS的成本、體積和功耗都有很大 的下降
(2)存儲器容量
20世紀80年代初的DSP,片內程序存儲器和數據存儲器只有幾百個單元, 有的片內沒有ROM
目前,DSP片內的數據和程序存儲器可達幾十K字
此外,對片外程序存儲器和數據存儲器的尋址能力也大大增強,可分別 達到16 M×46位和4G×40位以上
(3) 內部結構
目塑封電感器前,DSP芯片內部廣泛采用多總線、多處理單元和多級流水線結構, 加上完善的接口功能,使DSP的系統功能、數據處理能力以及與外部設 備的通信功能大大增強
TMS320C6201 CPU中包含8個并行的處理單元,一個時鐘周期可以執行8條指令,每秒最高進行16億次的定點運算
扁平型電感(3) 運行速度
將近20年一體成型貼片電感的發展,使DSP的指令周期從400ns縮短到10ns以下,相應的 運行速度從2.5MIPS提高到2000MIPS以上
具有代表性的是,TI公司的TMS320C6201 DSP,執行一次1024點復數 FFT運算的時間只有66us
(4)運算精度和動態范圍
由于輸入信號動態范圍以及迭代算法可能產生誤差積累問題,因此對單 片DSP的精度提出了較高的要求
DSP的字長從8位增加到16位、24位、32位,累加器的長度也增加到40 位
超長字指令字(VLIW)結構和高性能的浮點DSP的出現,擴大了數據處理的動態范圍
(5)開發工具
20世紀90年代推出的DSP,都有較為完善的軟件和硬件開發工具
Simulator軟件仿真器 Emulator在線仿真器
C編譯器
發展高速、高性能DSP器件
(6)高度集成化
集濾波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP內核于一體的模擬數字混合式 DSP芯片將有較大的發展和應用
低功耗低電壓 進一步降低功耗,開發低電壓DSP內核(目前有的DSP內核電壓已降到 3.3V和2.5V),使其更適用于個人通信機、便攜式計算機和便攜式儀器儀表。
開發專用DSP芯片
為了滿足系統級芯片的設計,開發基于D電感生產廠家SP內核的ASIC會有較大的發展
提供更加完善的開發環境 特別是開發效率更高的、優化的C編譯器和代數式指令系統,以克服匯 編語言程序可讀性和可移植性較差的不足,縮短開發周期
擴大應用領域 DSP芯片將向航空、航天、雷達、聲納、圖像、影視、醫療設備、家用 電器等眾多領域滲透,進一步擴大應用范圍
DSP芯片的特點
(1) 哈佛(Havard)結構
早期的微處理器內部大多采用馮·諾依曼(Von-Neumann)結構.其片內程序空間和數據空間是合在一起的,取指令和取操作數都是通過一條總線分時進行的。當高速運算時。不但不能同時取指令和取操作數,而且還會造成傳輸通道上的瓶頸現象。
DSP內部采用的是程序空司和數據空間分開的哈佛(Havard)結構,允許同時取指令(來自程序存儲器)和取操作數(來自數據存儲器)。而且,還允許在程序空間和數據空間之間相互傳送數據,即改進的哈佛結構。
(2)多總線結構
許多DSP芯片內部都采用多總線結構,這樣可以保證在一個機器周期內 可以多次訪問程序空間和數據空間
TMS320C54x內部有P、C、D、E等4條總線(每條總線又包括地址總線 和數據總線),可以在一個機器周期內從程序存儲器取1條指今、從數據 存儲器讀2個操作數和向數據存儲器寫1個操作數,大大提高了DSP的運行速度。
DSP來說,內部總線是個十分重要的資源,總線越多,可以完成的功能 就越復雜。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠