[专业论文]数字信号处理器论文数字通信论文 数字信号处理器(DSP)的发展趋势与应用研究.doc

[专业论文]数字信号处理器论文数字通信论文 数字信号处理器(DSP)的发展趋势与应用研究.doc数字信号处理器论文数字通信论文数字信号处理器(DSP)的发展趋势与应用研究摘耍:DSP是数字信号处理器的缩写,是实现数字信号处理技术的硬件支持。目前已经处于数字信息产品核心引擎的地位。对DSP的发展历史、DSP在一些领域的创新应用,以及DSP的发展前景进行分析。关键词:数字信号处理器;发展趋势0、引言DSP(DigitalSignalProcessor),也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时■快速地实现各种数字信号处理算法。自从数字信号处理器问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,己在图形、图像处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。1、数字信号处理器(DSP)的发展历程DSP的概念最早出现在上个世纪60年代,直到70年代提出了DSP理论和算法。1982年,德克萨斯仪器公司推出了世界上首枚DSP芯片,即TMS32010,运算速度比MPU快了儿十倍,尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。H立公司于80年代中期推出了它的第一片CM0SDSPHD61810,这是第一片运用浮点运算的DSP。其存储容量和运算速度成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80年代后期,笫三代DSP芯片问世,运算速度进一步提高,其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代DSP发展最快,相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DS卩属于第五代产品,与第四代相比,系统集成度更高。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手,而且逐渐渗透到人们日常消费领域。2、数字信号处理器(DSP)的特点DSP也是一种嵌入式处理器,它完全可以完成单片机的功能。唯一重要的区别在于DSP支持单时钟周期的“乘加”运算。DSP具有体积小、功耗小、使用方便、实时处理迅速、处理数据量大、处理精度高、性能价格比高等优点。DSP之所以有以上优点,是因为DSP内部采用了以下5种技术:1) 采用哈佛(Harvard)结构体系或改进的哈佛结构体系。DSP处理器儿乎毫无例外的采用哈佛结构。哈佛结构把程序代码和数据的存储空间分开,并有各自的地址和数据总线,每个存储器独立编址,用独立的一组程序总线和数据总线进行访问。如果程序代码存储空间与数据存储空间之间还可以进行数据交换,则称为改进的哈佛结构。这种结构可以并彳亍进行数据操作。2) 采用多总线结构。多总线结构可以同时读取多组数据和存储多组数据,即同一时钟周期内可以执彳亍多个操作指令。3) 采用流水线操作。由于DSP哈佛结构指令的各个阶段可以重叠进行,这样对每一条指令似乎都是在-个周期内完成,可以把指令周期减到最小,壇加数据吞吐量。4) 采用硬件乘法器和高效的MC指令。DSP芯片都有硬件乘法器,使得乘法运算做到一个周期内完成。与之配合的指令为MAC乘法累加指令,它可以在单周期内取两个操作数相乘,并将结果加载到累加器。5) 采用独立的传输总线及其控制器。处理器高速处理速度必须与高速的数据访问和传输相配合。而且为不影响CPU及其相关总线的工作,DSP的DMA单独设置了传输总线及其控制器,因此DMA可以独立工作。3、 DSP的应用经过20多年的推广,DSP产品的应用已扩大到人们的学****工作和生活的各个方面,并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。其