DSP的分類及應(yīng)用

DSP的全稱為Digital Signal Processor，即數(shù)字信號處理技術(shù)，DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。近年來，數(shù)字信號處理器(DSP)芯片已經(jīng)廣泛用于自動控制、圖像處理、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、儀器儀表和家電等領(lǐng)域；DSP為數(shù)字信號處理提供了高效而可靠的硬件基礎(chǔ)。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。

特點(diǎn)

DSP芯片是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。該芯片的內(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，提供特殊的指令，可以用來快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。

分類

基于DSP芯片構(gòu)成的控制系統(tǒng)事實(shí)上是一個單片系統(tǒng)，整個控制所需的各種功能都可由DSP芯片來實(shí)現(xiàn)。因此，可以減小目標(biāo)系統(tǒng)的體積，減少外部元件的個數(shù)，增加系統(tǒng)的可靠性。對于那些性能和精度要求高、實(shí)時性強(qiáng)、體積小的場合，基于DSP芯片來構(gòu)成控制系統(tǒng)是具有很高性能價格比的實(shí)現(xiàn)方法。DSP芯片可以按照下列三種方式進(jìn)行分類。

按基礎(chǔ)特性分---如果在某時鐘頻率范圍內(nèi)的任何時鐘頻率上，DSP芯片都能正常工作，這類DSP芯片一般稱為靜態(tài)DSP芯片。如果有兩種或以上的DSP芯片，它們的指令集和相應(yīng)的機(jī)器代碼機(jī)管腳結(jié)構(gòu)相互兼容，則這類DSP芯片稱為一致性DSP芯片。

按數(shù)據(jù)格式分---數(shù)據(jù)以定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為定點(diǎn)DSP芯片，不同浮點(diǎn)DSP芯片所采用的浮點(diǎn)格式不完全一樣，有的DSP芯片采用自定義的浮點(diǎn)格式，而有的DSP芯片則采用IEEE的標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)格式。

按用途分---按照DSP的用途來分，可分為通用型DSP芯片和專用型DSP芯片。

應(yīng)用

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(jīng)在信號處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。DSP芯片的應(yīng)用主要有：

(1)信號處理——如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。

(2)通信——如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回坡抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯編碼、波形產(chǎn)生等。

(3)語音——如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)、說話人確認(rèn)、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(qiáng)、動畫、機(jī)器人視覺等。

(5)軍事——如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航等。

(6)儀器儀表——如頻譜分析、函數(shù)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(jī)器人控制、磁盤控制。

(8)醫(yī)療——如助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等。