DSP到底是个什么鬼?看完你就懂了

>2019-08-01 10:06:33 来源:芯司机
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DSP 即数字信号处理技术, DSP 芯片即指可以或许或许实现数字信号处理技术的芯片。 DSP芯片是一种疾速壮大的微处理器,独特之处在于它能即时处理资料。 DSP 芯片的内部采纳程序和数据分开的哈佛布局,具有专门的硬件乘法器,可以或许或许用来疾速的实现各种数字信号处理算法。 在当今的数字化时代配景下, DSP 己成为通讯、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件。
 
DSP 芯片的降生是时代所需。 20 世纪 60 年月以来,跟着计算机和信息技术的飞速睁开,数字信号处理技术应运而生并获得敏捷的睁开。在 DSP 芯片出现之前数字信号处理只能依靠微处理器来实现。但因为微处理器较低的处理速率不快,基本就无法称心越来越大的信息量的高速实时请求。因此应用更快更高效的信号处理办法成为了日渐迫切的社会必要。
 
上世纪 70 年月, DSP 芯片的实践和算法基础已成熟。但那时的 DSP 仅仅停留在教科书上,即使是研制进去的 DSP 体系也是由分立元件构成的,其应用领域仅局限于军事、航空航天部分。
 
1978 年, AMI 公司发布世界上第一个单片 DSP 芯片 S2811,但没有现代 DSP芯片所必需有的硬件乘法器;
 
1979 年, 美国 Intel 公司发布的商用可编程器件 2920 是 DSP 芯片的一个重要里程碑,但其依然没有硬件乘法器;
 
1980 年,日本 NEC 公司推出的 MPD7720 是第一个具有硬件乘法器的商用 DSP芯片,从而被认为是第一块单片 DSP 器件。
 
DSP 芯片的降生过程
 
1982 年世界上降生了第一代 DSP 芯片 TMS32010 及其系列产品。这种 DSP 器件采纳微米工艺 NMOS 技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运算速率却比微处理器快了几十倍。 DSP 芯片的问世是个里程碑,它标志着 DSP 应用体系由大型体系向小型化迈进了一大步。至 80 年月中期,跟着 CMOS 工艺的 DSP 芯片应运而生,其存储容量和运算速率都获得成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。
 
80 年月后期,第三代 DSP 芯片问世。 运算速率进一步提高,其应用规模逐渐扩大到通讯、计算机领域;
 
90 年月 DSP 睁开最快,接踵出现了第四代和第五代 DSP 芯片。 第五代与第四代相比体系集成度更高,将 DSP 芯核及外围元件综合集成在繁多芯片上。
 
进入 21 世纪后,第六代 DSP 芯片横空出世。第六代芯片在机能上全面碾压第五代芯片,同时基于商业偏向的分歧睁开出了诸多共性化的分支,并开端逐渐拓展新的领域。
 
DSP 芯片的应用领域
DSP 芯片夸大数字信号处理的实时性。 DSP 作为数字信号处理器将模拟信号转换成数字信号,用于公用处理器的高速实时处理。 它具有高速,机动,可编程,低功耗的界面功效,在图形图像处理,语音处理,信号处理等通讯领域起到越来越重要的感化。
 
DSP芯片在市场上的应用环境
 
应用 DSP 的领域较多, 未来新应用领域有望层出不穷。 根据美国的权势巨子资讯公司统计,目前 DSP 芯片在市场上应用至多的是通讯领域, 占 56.1%;其次是计算机领域,占 21.16%;消费电子和主动节制占 10.69%;军事/航空占 4.59%;仪器仪表占 3.5%;工业节制占 3.31%;办公主动化占 0.65%。
 
DSP芯片的应用领域
 
1)DSP 芯片在多媒体通讯领域的应用。 
 
媒体数据传输发生的信息量是弘大的,多媒体网络终端在全体过程中必要对获得的信息量停止疾速阐发和处理,因此 DSP 被利用在语音编码,图像压缩和削减语音通讯上。如今 DSP 对付语音解码计算发生实时效果,设计协定请求已经成为最基本的一条国际模范。
 
2)DSP 芯片在工业节制领域的应用。 
 
在工业节制领域, 工业机械人被普遍应用,对机械人节制体系的机能请求也越来越高。机械人节制体系重中之重便是实时性,在实现一个举动的同时会发生较多的数据和计算处理,这里可以或许或许采纳高机能的 DSP。 DSP颠末过程应用到机械人的节制体系后,充足利用自己的实时计算速率特性,使得机械人体系可以或许或许疾速处理成就,跟着赓续提高 DSP 数字信号芯片速率,在体系中容易构成并行处理网络,大大提高节制体系的机能,使得机械人体系获得加倍普遍的睁开。
 
3)DSP 芯片在仪器仪表领域的应用。 
 
DSP 丰富的片内资源可以或许或许大大简化仪器仪表的硬件电仪路,实现仪器仪表的 SOC 设计。器仪表的测量精度和速率是一项重要的偏向,应用 DSP 芯片开拓产品可使这两项偏向大大提高。例如 TI 公司的 TMS320F2810 具有高效的 32 位 CPU 内核,12 位 A/D 转换器,丰富的片上存储器和机动的批示体系,为高周详仪器搭建了宽广的平台。高周详仪器如今已经睁开成为 DSP 的一个重要应用,正处于疾速流传时期,将推动产业的技术创新。
 
美国德州仪器公司的 TMS320 芯片
 
3)DSP 芯片在汽车安全与无人驾驶领域的应用。 
 
汽车电子体系日益兴旺发达起来,诸如装设红外线和毫米波雷达,将需用 DSP 停止阐发。如今,汽车愈来愈多,防冲撞体系已成为研究热门。而且,利用摄像机拍摄的图像数据必要颠末 DSP 处理,能力在驾驶体系里显示进去,供驾驶职员参考。
 
4)DSP 芯片在军事领域的应用。 
 
DSP 的功耗低、体积小、实时性反应速率都是武器设备中分外必要的。如机载空空导弹,在有限的体积内装有红外探测仪和相应的 DSP信号处理器等部分,实现偏向的主动锁定与跟踪。先辈战斗机上设备的目视对准器和步兵小我携带的头盔式微光仪,需用 DSP 技术实现图像的滤波与增强,智能化偏向搜索捕获。 DSP 技术还用于主动火炮节制、巡航导弹、预警飞机、相控阵天线等雷达数字信号处理中。
 
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