DSP技術(shù)的發(fā)展及應用分析
導語(yǔ)：在計算機技術(shù)及現代科技的迅猛發(fā)展下，DSP技術(shù)已經(jīng)成為一門(mén)涉及面 十分廣闊的技術(shù)學(xué)科。下文來(lái)談?wù)凞SP技術(shù)的發(fā)展及應用，歡迎大家參考!
摘要：DSP技術(shù)在計算機、電子、通信等領(lǐng)域得到了廣泛應用，將DSP技術(shù)的應用對很多行業(yè)都有重大的意義。利用DSP技術(shù)構建一個(gè)具有高速、實(shí)時(shí)信號處理特點(diǎn)的通用實(shí)踐平臺，設置DSP應用軟件，即可對實(shí)踐平臺功能加以控制、改變，使之完成需要的實(shí)踐活動(dòng)。本文從DSP技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn)出發(fā)，詳細闡述了DSP的應用思路、結構及功能。
關(guān)鍵詞：DSP技術(shù);發(fā)展;應用
一、DSP概述
DSP(Digital Signal Processing)是一種獨特的微處理器，是以數字信號來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數字信號，再對數字信號進(jìn)行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實(shí)際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運行速度可達每秒數以千萬(wàn)條復雜指令程序，遠遠超過(guò)通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱(chēng)道的兩大特色。
二、DSP的優(yōu)勢
在計算機技術(shù)及現代科技的迅猛發(fā)展下，DSP(數字信號處理)技術(shù)已經(jīng)成為一門(mén)涉及面十分廣闊的技術(shù)學(xué)科。隨著(zhù)集成化DSP技術(shù)的問(wèn)世，DSP技術(shù)得到了極大的發(fā)展，同時(shí)也使DSP的應用領(lǐng)域更為廣闊。目前，DSP技術(shù)已經(jīng)在計算機、電子、通信、儀器、軍事、醫學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應用�；贒SP的信號處理系統，主要具有以下優(yōu)勢：
(1)、豐富的外設
DSP具有DMA(有一組或多組獨立的DMA總線(xiàn)，與CPU的程序、數據總線(xiàn)并行工作，在不影響CPU工作的條件下，DMA速度已達800Mbyte/s以上)、串口、定時(shí)器等外設。
(2)、特殊的尋址模式
DSP處理器往往都支持專(zhuān)門(mén)的尋址模式，它們對通常的信號處理操作和算法是很有用的。例如，模塊(循環(huán))尋址(對實(shí)現數字濾波器延時(shí)線(xiàn)很有用)、位倒序尋址(對FFT很有用)。
(3)、可程控性
基于DSP的信號處理系統，設計有多種軟件，不同軟件可執行不同的信號處理任務(wù)，如載入數據采集軟件后，就可對數據進(jìn)行采集，若載入解調、調制軟件，則可進(jìn)行調節解調。
、數據處理能力強大
DSP芯片應用的是哈佛結構，該結構中將數據存儲和程序存儲空間是分離開(kāi)的，各自具有數據總線(xiàn)和地址總線(xiàn)，正是這種結構使其能夠同時(shí)進(jìn)行數據和指令處理，使處理效率大為提升。
(5)、高集成度
DSP是一種高位、高速單片機，其具有體積小、功耗小、功能強、集成度高、系統化好、性?xún)r(jià)比高、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
三、DSP技術(shù)的發(fā)展
DSP的功能越來(lái)越強，應用越來(lái)越廣，達到甚至超過(guò)了微控制器的功能，比微控制器做得更好而且價(jià)格更便宜，許多家電用第二代DSP來(lái)控制大功率電機就是一個(gè)很好的例子。汽車(chē)、個(gè)人通信裝置、家用電器以及數以百萬(wàn)計的工廠(chǎng)使用DSP系統。數碼相機、IP電話(huà)和手持電子設備的熱銷(xiāo)帶來(lái)了對DSP芯片的巨大需求。而手機、MP3播放器、PDA以及手提電腦等個(gè)性化代表的設備，這些設備的發(fā)展水平都是取決于DSP的發(fā)展。所以在目前科技高速發(fā)展的新的形勢下，DSP面臨的要求必然會(huì )是功能更多更全、處理速度更高、存儲器用量更少、功耗更低的趨勢。DSP的技術(shù)發(fā)展將會(huì )有以下一些走勢：
�。�1）、系統級集成DSP是潮流
DSP芯片尺寸的小是DSP的技術(shù)發(fā)展方向。當前的DSP尺寸小、功耗低、性能高。各DSP廠(chǎng)商紛紛采用新工藝，改進(jìn)DSP芯核，并將幾個(gè)DSP芯核、MPU芯核、專(zhuān)用處理單元、外圍電路單元、存儲單元統統集成在一個(gè)芯片上，成為DSP系統級集成電路。
(2)、DSP嵌入式系統
DSP嵌入式系統是DSP系統嵌入到應用電子系統中的一種通用系統。這種系統既具有DSP器件在數據處理方面的優(yōu)勢，又具有應用目標所需要的技術(shù)特征。在許多嵌入式應用領(lǐng)域，既需要在數據處理方面具有獨特優(yōu)勢的DSP，也需要在智能控制方面技高一籌的微處理器(MCU)。因此，將DSP與MCU融合在一起的雙核平臺，將成為DSP技術(shù)發(fā)展的一種新潮流。
DSP的發(fā)展非常迅速，而銷(xiāo)售的價(jià)格逐年降低。目前DSP的結構、總線(xiàn)、資源和接口技術(shù)都趨于標準化，尤其接口的標準化進(jìn)展更快。這給從事系統設計的工程技術(shù)人員帶來(lái)很大機遇，采用先進(jìn)的DSP將會(huì )使開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品具有更強的市場(chǎng)競爭力。
(3)、追求更高的運算速度和進(jìn)一步降低功耗和幾何尺寸
由于電子設備的個(gè)人化和客戶(hù)化趨勢，DSP必須追求更高更快的運算速度，才能跟上電子設備的更新步伐。同時(shí)由于DSP的應用范圍已擴大到人們工作生活的各個(gè)領(lǐng)域，特別是便攜式手持產(chǎn)品對于低功耗和尺寸的要求很高，所以DSP有待于進(jìn)一步降低功耗。按照CMOS的發(fā)展趨勢，依靠新工藝改進(jìn)芯片結構，DSP運算速度的提高和功耗尺寸的降低是完全可能的。
(4)、DSP的內核結構進(jìn)一步改善
DSP的結構主要是針對應用，并根據應用優(yōu)化DSP設計以極大改進(jìn)產(chǎn)品的性能。多通道結構和單指令多重數據、超長(cháng)指令字結構、超標量結構、超流水結構、多處理、多線(xiàn)程及可并行擴展的超級哈佛結構(SHARC)在新的高性能處理器中將占據主導地位。
DSP技術(shù)的應用
DSP應用領(lǐng)域越來(lái)越多，與傳統的微處理器相比，它能夠提供更好的性能價(jià)格比，更高的運算速度和運算能力，是運算密集型而不是事務(wù)密集型的器件。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和價(jià)格的降低，不斷涌現的新的應用領(lǐng)圖為DSP技術(shù)的發(fā)展提供了機遇。目前正在形成的一些熱點(diǎn)市場(chǎng)，包括數字相機、醫療成像、通信、傳感器、電機控制、數字化家電等等。DSP技術(shù)和產(chǎn)品為大大提高智能儀器儀表和智能傳感器的性能和實(shí)時(shí)處理能力提供發(fā)展的機遇�？梢哉f(shuō)，在儀器儀表和傳感器領(lǐng)域，DSP技術(shù)和產(chǎn)品大有用武之地。
DSP的典型系統隨著(zhù)信息化的進(jìn)展和計算機科學(xué)技術(shù)、信號處理理論與方法的迅速發(fā)展，通信、工業(yè)過(guò)程控制等需要處理的數據量越來(lái)越大，對實(shí)時(shí)性和精度的要求越來(lái)越高。低檔的微處理器已不能滿(mǎn)足要求。高性能DSP的出現，軟件和開(kāi)發(fā)工具的完善，價(jià)格的大幅度下降，使得DSP器件和技術(shù)在儀器儀表中具有廣闊的應用前景。越來(lái)越多的用戶(hù)開(kāi)始選用DSP提高產(chǎn)品的性能。用DSP器件作實(shí)時(shí)處理已成為當今和未來(lái)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的熱點(diǎn)。
以TI公司的TMS320C2XX為例，該產(chǎn)品具有良好的性能價(jià)格比，其中TMS320C203單片價(jià)格不到人民幣100元，芯片內置544字的高速SRAM。外部可尋地址64K字程序，數據及輸出輸入接口，指令周期在25～50ns。實(shí)時(shí)性處理比16位單片機快2倍以上。TMS320C206除具有TMS320C203的功能外，內置32K零等待快閃SRAM，能最大限度地減少用戶(hù)板的體積。TMS320C240的指令、DSP核與TMS320C203、C206完全兼容，內置8K、16K字快閃存儲器，增加了兩路10位AD，每路采樣頻率達到166kHz，提供9路獨立的PWM輸出，內置SCI和SPI接口、CAN總線(xiàn)接口。這大大增強了TMS320C240的處理能力，在工業(yè)控制方面顯示了強大的生命力。典型的TMS320C240的用戶(hù)系統如下圖所示：
TM S320C 2XX典型系統
五、結語(yǔ)
基于DSP技術(shù)的信號處理系統具有可程控性、高速處理能力、高集成度特點(diǎn)，將其應用于電子信息工程綜合實(shí)踐具有重要意義。將計算機微機與DSP處理器相結合，全面發(fā)揮PC強大的操作功能，DSP的可程控性和高速的信號處理功能，開(kāi)發(fā)出綜合實(shí)踐系統，以滿(mǎn)足綜合實(shí)踐的各種應用要求，從而提升了綜合實(shí)踐課程的綜合化、系統化。
參考文獻
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[2]趙杰.DSP在電子信息工程綜合實(shí)踐中的應用分析[J].電子制作,2013,17:128.
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