數(shù)字信號(hào)處理

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·輕松體驗(yàn)DSP
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·中國(guó)DSP市場(chǎng)現(xiàn)狀
·DSP未來(lái)發(fā)展
·文件擴(kuò)展名：DSP

DSP（digital singnal processor）是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬(wàn)條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱(chēng)道的兩大特色。

DSP芯片，也稱(chēng)數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：

（1）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；

（2）程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)指令和數(shù)據(jù)；

（3）片內(nèi)具有快速RAM，通�？赏ㄟ^(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線(xiàn)在兩塊中同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)；

（4）具有低開(kāi)銷(xiāo)或無(wú)開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；

（5）快速的中斷處理和硬件I/O支持；

（6）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；

（7）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；

（8）支持流水線(xiàn)操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。

當(dāng)然，與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能相對(duì)較弱些。

輕松體驗(yàn)DSP

　　第一種商品化的 IC 數(shù)字信號(hào)處理器是英特爾的 2920，早在 1979 年就在取代全雙工、1200bps 數(shù)字硬調(diào)制解調(diào)器中的模擬濾波器組了。同時(shí)，迅速增多的微處理器和外設(shè)提高了處理以數(shù)字表示信號(hào)的可行性。那時(shí)幾乎任何商業(yè)化信號(hào)處理任務(wù)都需要模擬計(jì)算，伴有復(fù)雜的反饋回路和補(bǔ)償電路來(lái)維持穩(wěn)定性。各種依賴(lài)位片處理器小型電腦和數(shù)據(jù)采集硬件的技術(shù)都極其昂貴，并且通常只適合于研究人員。能夠經(jīng)濟(jì)地把信號(hào)數(shù)字化，并在數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，從而減少漂移和其它用模擬技術(shù)處理也很昂貴的不精確條件，這種邏輯很有吸引力，它直接導(dǎo)致今天市場(chǎng)上出現(xiàn)多種系列的 DSP。

　　目前，某種形式的 DSP 安裝在從自動(dòng)應(yīng)答電話(huà)機(jī)到洗衣機(jī)等各種產(chǎn)品的中心部位，很容易使人忘記這場(chǎng)變革就發(fā)生在最近。直到最近，通用微控制器和 DSP 芯片之間的巨大差別還使許多嵌入式系統(tǒng)工程師覺(jué)得：數(shù)字信號(hào)處理是門(mén)困難的學(xué)科。這種感覺(jué)來(lái)源于第一代 DSP 的架構(gòu)和編程要求，這一代 DSP 往往設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器。不過(guò)，在卷入 DSP 對(duì)比微控制器的爭(zhēng)論之前，你也許要問(wèn)，為什么使用數(shù)字濾波器？DSP 還適合于別的什么領(lǐng)域？使用數(shù)字濾波的經(jīng)典理由是，你可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性相位 FIR （有限脈沖響應(yīng)）濾波器，它保持了音頻處理等應(yīng)用中的信號(hào)保真度。當(dāng)你正在嘗試處理傳感器信號(hào)時(shí)，避免由于不相等的組延遲（由非線(xiàn)性相位-頻率響應(yīng)特性引起）導(dǎo)致的信號(hào)失真可能也是很關(guān)鍵的。正如任何已經(jīng)嘗試過(guò)的人所知道的那樣，用模擬技術(shù)制造線(xiàn)性相位濾波器幾乎是不可能的，相比之下，DSP 和軟件濾波器工具箱使這種實(shí)現(xiàn)不費(fèi)吹灰之力。

　　假如你使用針對(duì)控制系統(tǒng)建模的仿真工具，你一定知道來(lái)自 Mathworks 的 Matlab 和 Simulink 等工具也可以建立 DSP 算法的模型，并自動(dòng)生成代碼，你可以把這些代碼移植到各種硬件目標(biāo)。不過(guò)，數(shù)字信號(hào)處理的能力其實(shí)起始于濾波器應(yīng)用。例如，軟件工具也可以毫不費(fèi)力地實(shí)現(xiàn) FFT（快速傅里葉變換）。然后，你可以對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的快照做頻率分析。假如你有很多傳感器輸出要處理，以得到關(guān)鍵的實(shí)時(shí)控制響應(yīng)，那么 DSP 通常是惟一的答案。

初學(xué)者工具包幫你建立信心

　　假如你第一次接觸數(shù)字信號(hào)處理，你很可能想得到更多背景信息。不過(guò)，閱讀產(chǎn)品的相關(guān)資料無(wú)法取代親自嘗試它們，而初學(xué)者工具包提供了一種獲得體驗(yàn)的輕松方式。今天，與微控制器最相像的 DSP 系列就是摩托羅拉的 DSP56F800，它主要針對(duì)實(shí)時(shí)控制應(yīng)用。例如，F(xiàn)805 核心包括一個(gè) 16 比特定點(diǎn)引擎，該引擎運(yùn)行在雙哈佛架構(gòu)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的三路并行訪(fǎng)問(wèn)。

　　摩托羅拉的片上仿真技術(shù)通過(guò)一個(gè) JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的端口來(lái)提供系統(tǒng)內(nèi)調(diào)試能力。該器件是 144 引腳 LQFP 封裝。

　　開(kāi)發(fā)支持來(lái)自 DSP56F805EVM，它包含一個(gè) 130mm×165mm 印制電路板、CodeWarrior IDE 和一個(gè) SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包），價(jià)格為 299 美元。該印制電路板上裝有處理器，還有一個(gè) 128k×16比特 SRAM（外部代碼和數(shù)據(jù)各為 64k 字）、一個(gè) RS-232 端口，以及一個(gè)“并口至 JTAG”接口，便于基于 PC 的調(diào)試。一個(gè)正交解碼器/霍爾效應(yīng)接口和專(zhuān)用的馬達(dá)控制邏輯給伺服控制等應(yīng)用帶來(lái)了便利。各個(gè)跳線(xiàn)器選擇不同的運(yùn)行模式，多個(gè)起始碼準(zhǔn)備信號(hào)和 I/O，用于輕松連接。

　　CodeWarrior 安裝的文檔很有用地包括了 56F805 的硬件參考手冊(cè)和數(shù)據(jù)表，以及該 IDE 的用法說(shuō)明和參考手冊(cè)。要想迅速開(kāi)始，請(qǐng)查看開(kāi)發(fā)板的在線(xiàn)硬件手冊(cè)，并確保所有跳線(xiàn)器都處在默認(rèn)位置。接著，把并口連接到你的 PC，并嘗試這些在線(xiàn)手冊(cè)的“瞄準(zhǔn) DSP56F805”(Targeting DSP56F805) 部分。這部分包括一個(gè)簡(jiǎn)要的指南，它示范如何創(chuàng)建、編譯和鏈接 F805 代碼。在默認(rèn)情況下，CodeWarrior 使用“項(xiàng)目用具” (project stationery) 來(lái)構(gòu)造新的項(xiàng)目。這個(gè)方法自動(dòng)創(chuàng)建和解開(kāi)各種依賴(lài)處理器的功能、庫(kù)、鏈接器命令和你的代碼之間的依賴(lài)性。假如你正用 C 語(yǔ)言編程，用具還可以進(jìn)行啟動(dòng)文件的創(chuàng)建，以分配和初始化系統(tǒng)內(nèi)存；你可以選擇“空項(xiàng)目”并自己控制這些進(jìn)程。你可以在 CodeWarrior 的編輯器里無(wú)縫地混合和匹配 C 語(yǔ)言代碼和匯編代碼。

　　假如你使用預(yù)制用具，那么項(xiàng)目窗口會(huì)打開(kāi)，顯示代碼、支持和庫(kù)子目錄；把它們展開(kāi)，就可以訪(fǎng)問(wèn)恰當(dāng)?shù)馁Y源，然后你可以編輯這些資源。在項(xiàng)目窗口內(nèi)選擇“運(yùn)行” (run) 圖標(biāo)，默認(rèn)的設(shè)定就會(huì)編譯、鏈接并下載模板程序到開(kāi)發(fā)板的外部 SRAM。線(xiàn)程窗口會(huì)打開(kāi)，讓你查看棧、變量和源代碼，還有執(zhí)行控制，比如設(shè)置/清除斷點(diǎn)、運(yùn)行、終止以及多種單步運(yùn)行選項(xiàng)。

　　檢查“視圖” (View) 菜單下的可用工具，比如表達(dá)式視圖、全局變量視圖和寄存器視圖。這些工具包括原始數(shù)據(jù)、反匯編、源和混合模式內(nèi)存表示；你還可以從這兒直接編輯內(nèi)存單元。不過(guò)，你不會(huì)找到正式的剖析工具，你只有自己計(jì)算時(shí)序要求嚴(yán)格的任務(wù)。一種替代辦法是包含多個(gè)調(diào)用來(lái)啟動(dòng)和停止片上定時(shí)器，從而在關(guān)鍵點(diǎn)安插你的代碼；除去調(diào)用開(kāi)銷(xiāo)，就得到了真實(shí)結(jié)果。當(dāng)然，假如你的代碼運(yùn)行沒(méi)有超出截止期限，并且安插的代碼位置適當(dāng)，那么除去這種開(kāi)銷(xiāo)應(yīng)該不會(huì)對(duì)運(yùn)行造成消極影響。由于片上內(nèi)存使用和片外內(nèi)存使用之間可能存在明顯的性能差別，因此要確保測(cè)試的是真正的目標(biāo)配置。

　　CodeWarrior 只安裝了一個(gè) F805 例子，這個(gè)例子檢測(cè)從板上開(kāi)關(guān)到交替閃爍 LED 的中斷。你可以使用這個(gè)例子作為使用 C 語(yǔ)言編譯器 pragma 指令、編寫(xiě)中斷服務(wù)例程以及保存并調(diào)用庫(kù)函數(shù)的指導(dǎo)。不過(guò)，假如你想要 CAN（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）例子，那你真不走運(yùn)——這項(xiàng)功能是額外費(fèi)用高級(jí)包中的一個(gè)價(jià)格為 3000 美元的選項(xiàng)。其它高級(jí)功能包括安全例程，這其中含 RSA （Rivest、Shamir 和 Adleman）、DES （數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）和 3重 DES 算法，以及遠(yuǎn)程通信和語(yǔ)音處理函數(shù)，比如 G711 語(yǔ)音編碼器。

　　其它開(kāi)發(fā)工具包括 200 美元的“并口至 JTAG”命令轉(zhuǎn)換器；USB 至 JTAG 轉(zhuǎn)換器目前正在開(kāi)發(fā)中。你還可以指定 1999 美元的 PCI 至 JTAG 仿真器連接和 2999 美元的以太網(wǎng)同等品。另一方面，對(duì)于那些好奇心很重、不需要 F805 的 I/O 功能的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，有一個(gè)選項(xiàng)也許更好，那就是 65 美元的 DSP56F801 開(kāi)發(fā)工具包。該工具包還包括并列排線(xiàn)(parallel-cable)仿真、SDK以及 CodeWarrior 的一個(gè)免費(fèi)版本，它局限于 16kB 程序內(nèi)存。無(wú)限制的 IDE 價(jià)格為 495 美元。

多媒體照亮實(shí)時(shí)控制

　　模擬器件公司 (Analog Devices) 的 Blackfin 系列主要針對(duì)多媒體設(shè)備和便攜式設(shè)備，包括三個(gè)代碼兼容處理器，它們的不同之處僅在于速度和片上補(bǔ)充內(nèi)存。

　　從內(nèi)部來(lái)看，Blackfin 內(nèi)核包括一個(gè)雙 MAC 定點(diǎn)處理引擎，該引擎把結(jié)果存儲(chǔ)在兩個(gè) 40 比特累加器里。在使用中，VisualDSP++ IDE 的編譯器利用最適合該內(nèi)核架構(gòu)的 32 比特“長(zhǎng)”的值，在軟件中自動(dòng)合成浮點(diǎn)運(yùn)算；你可以選擇改變這種行為，以符合 ANSII-C 規(guī)范。

　　ADDS-BF533-EZlite 初學(xué)者工具包現(xiàn)已上市，價(jià)格為 295 美元，它包括一塊 127mm×178 mm印制電路板，板上裝有處理器、2MB 閃存和 32MB SDRAM。板上外設(shè)包括一個(gè) AD1836 音頻編解碼器（帶有四條輸入聲道和六條輸出聲道）、一個(gè) ADV7171 視頻編碼器和 ADV7183 解碼器（各帶三個(gè)拾音插座、一個(gè) ADM3202 RS-232 線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)器/接收器—用于片上 UART，它連接到一個(gè) DB9 連接器、一個(gè)擴(kuò)充接口—它承載并口、串口和 SPI 等各種 I/O、一個(gè) JTAG 在線(xiàn)仿真器頭，以及各種 LED 和按鈕。該工具包依靠 VisualDSP++ IDE 的一個(gè) 20kB的代碼有限版本，用于程序開(kāi)發(fā)。調(diào)試通信采用板上“USB 至 JTAG”調(diào)試接口，該接口允許與主機(jī) PC 之間的非侵入式通信，這是通過(guò)該環(huán)境的背景遙測(cè)通道進(jìn)行的。

　　不要理睬快速開(kāi)始卡，遵照評(píng)估系統(tǒng)手冊(cè)中的指示，VisualDSP++ IDE 就會(huì)順利地安裝好。

　　頭兩個(gè)練習(xí)介紹了鏈接器等基本元件如何通過(guò)讓你建造、運(yùn)行和修改某個(gè)過(guò)程（它計(jì)算來(lái)自定點(diǎn)數(shù)組的三個(gè)乘積的各個(gè)和）來(lái)互動(dòng)。有意思的是，C 源代碼窗口中的“混合”控制視圖使你能夠同時(shí)比較例程的 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)和匯編器實(shí)現(xiàn)。某些 IDE 能夠把源代碼行拖到匯編器窗口中，或反過(guò)來(lái)，以找到相應(yīng)的代碼段，上述的同時(shí)比較功能是這種功能的替代方法。其它編輯器功能允許設(shè)置和清除斷點(diǎn)、啟用行編號(hào)，以及設(shè)置書(shū)簽。假如你把第三課中的代碼例子裝載到前一課，你就能看到該 IDE 數(shù)據(jù)可視化能力的多個(gè)方面，比如正態(tài)圖、正態(tài)圖的 FFT 等價(jià)圖，以及一份 FIR 濾波器響應(yīng)分析。由于這個(gè)例子及目前的其它 Blackfin 例子是針對(duì) 535 處理器，因此你需要把目標(biāo)改到 533。

　　由于工具包許可證不允許仿真器會(huì)話(huà)，因此請(qǐng)你下載整個(gè)軟件及其評(píng)估許可證，連同許可證管理器工具程序。運(yùn)行該 60MB 的組合，就可以讓你的安裝升級(jí)。90 天后，它會(huì)回到最初的限制版。在選擇單一仿真器會(huì)話(huà)選項(xiàng)之后，你現(xiàn)在可以看到線(xiàn)性剖析仿真工具，它專(zhuān)門(mén)分析處理器在某應(yīng)用程序內(nèi)的何處花了時(shí)間。雙擊某個(gè)例程，就會(huì)顯示底層匯編器以及在該流程內(nèi)部所花時(shí)間的百分比；雙擊某個(gè)程序計(jì)數(shù)器條目，就會(huì)高亮度顯示相應(yīng)的反匯編器輸出。

　　軟件剖析工具一般在函數(shù)的開(kāi)頭和結(jié)尾插入侵入性的“包裝代碼”，以獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。VisualDSP++ 消除了這種開(kāi)銷(xiāo)，因?yàn)樗?PC 計(jì)數(shù)器的一個(gè)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)樣本來(lái)記錄指令地址，得到執(zhí)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并顯示代碼瓶頸。ADI還還表示，該仿真器具有幾項(xiàng)尖端而獨(dú)特的功能，比如高速緩存和流水線(xiàn)可視化。他指出，由于這些功能提供非常多的細(xì)節(jié)，因此它們是“只有仿真器才具有的功能” 。他說(shuō)，在這個(gè)水平上，目前不可能不露痕跡地全速詢(xún)問(wèn)處理器，而又不往該部件“增加大量的邏輯和測(cè)試引腳” 。

　　該環(huán)境在安裝期間創(chuàng)建的 ADSP-BF533 文件夾包括多個(gè)針對(duì) 533 的例子，你可以把它們用作進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的模板。對(duì)新手的一個(gè)主要障礙是 C 語(yǔ)言程序員傾向于隱藏關(guān)鍵組件，比如頭文件，并模糊它們的交互；好消息是伴隨工具包的這些例子是極其清晰的。你還將看到 VSCE（VisualDSP++ 的組合式軟件工程）模塊，它們是預(yù)先配置的例程，根據(jù)模擬器件公司的 VCSE 標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)。這種做法使你能夠把來(lái)自模擬器件公司和第三方廠(chǎng)商的符合標(biāo)準(zhǔn)的模塊添加到你自己的項(xiàng)目中，不用擔(dān)心各種沖突，比如內(nèi)存沖突或 I/O 沖突。

1GHz 的能力使并行 I/O 更快

　　假如你想做實(shí)驗(yàn)，那么你可能想知道和一個(gè)真正復(fù)雜的處理器打交道涉及哪些內(nèi)容，這樣的處理器包括德州儀器公司的 TMS320C6000 系列，它有用地提供了定點(diǎn)微分和浮點(diǎn)微分之間的代碼兼容性。一款新型初學(xué)者工具包展示了 16 比特定點(diǎn) 6416 的 600MHz 版本，它緊隨該廠(chǎng)商的 256 比特甚長(zhǎng)指令字型號(hào)之后。這種頂級(jí)的機(jī)器針對(duì) I/O 密集型應(yīng)用，比如通信基礎(chǔ)設(shè)施。例如，該芯片把一個(gè) ATM （異步傳輸模式）接口裝入其 532 引腳、0.8mm間距 BGA 封裝中，封裝大小僅為 23 mm2；其它通信外設(shè)包括維特比(Viterbi)和 turbo 解碼器協(xié)處理器。

　　這種初學(xué)者工具包由 Spectrum Digital 公司制造，包括一個(gè) 115mm×225 mm印制電路板，板上裝有 DSP、一個(gè) TLV320AIC23 編解碼器、16MB SDRAM、512kB 用戶(hù)閃存和一個(gè)“USB 至 JTAG”仿真端口——所有這些的價(jià)格為 395 美元左右。四個(gè) 3.5 mm立體聲 I/O 端口與編解碼器連接；一些簡(jiǎn)單的用戶(hù) I/O 端口連接到四個(gè) LED 和若干鋼琴鍵開(kāi)關(guān)；高密度的擴(kuò)充連接器提供額外的存儲(chǔ)器、外設(shè)和 PCI/HPI 連接；兩個(gè)端口選項(xiàng)提供外部仿真器。盡管硬件很復(fù)雜，但用戶(hù)友好的軟件展示了德州儀器公司針對(duì)模塊化軟件開(kāi)發(fā)的 eXpressDSP 理念。理想情況下，eXpressDSP 把應(yīng)用程序抽象得足夠好，非程序員可以通過(guò)在執(zhí)行模板內(nèi)部組合現(xiàn)成的算法來(lái)構(gòu)造應(yīng)用程序。實(shí)際上，你需要充分的 C 語(yǔ)言編程經(jīng)驗(yàn)來(lái)充分利用可提供給你的功能。

　　eXpressDSP 的內(nèi)核是 DSP/BIOS 內(nèi)核，這是一種實(shí)時(shí)調(diào)度程序，該程序包括各種模塊以處理各項(xiàng)中斷、傳輸數(shù)據(jù)的管道和周期性事件。事實(shí)上，DSP/BIOS 構(gòu)成了支持 320C 系列的 RTOS 的基礎(chǔ)。Code Composer Studio IDE 擁有一個(gè) DSP/BIOS 配置工具，它使你能夠在程序編譯期間選擇包括哪些模塊，從而使該固件的內(nèi)存占位（memory footprint）達(dá)到最小。非常關(guān)鍵的是，每個(gè) DSP/BIOS 模塊都包括代碼安插機(jī)制，允許 Code Composer 通過(guò) USB 仿真鏈接來(lái)調(diào)試運(yùn)行中的應(yīng)用程序。為了使對(duì)實(shí)時(shí)操作的影響最小，當(dāng) DSP 芯片處于代碼線(xiàn)程執(zhí)行之間的閑置狀態(tài)時(shí)，安插代碼才開(kāi)始運(yùn)行。你可以在它以圖形格式在線(xiàn)程之間切換時(shí)查看執(zhí)行圖，這種格式幫助揭示被超過(guò)的截止期限。其它使時(shí)序要求嚴(yán)格的任務(wù)分析變得容易的工具包括一張 CPU 負(fù)載圖和一個(gè)統(tǒng)計(jì)窗口，后者報(bào)告某個(gè)線(xiàn)程的平均情形和最差情形執(zhí)行時(shí)間。你還可以從某個(gè)駐留在 PC 上的文件傳送數(shù)據(jù)，比如來(lái)自 DSO 的輸出，它代表了你想處理的真正信號(hào)。DSP/BIOS 提供了一組定義得非常好的 API，它們適用于整個(gè) 320Cxx 系列，這樣你可以輕松地在各種平臺(tái)之間移植代碼。通過(guò)禁止直接訪(fǎng)問(wèn)外設(shè)和堅(jiān)持可重入的可重定位碼，eXpressDSP 算法標(biāo)準(zhǔn)允許你輕松集成來(lái)自德州儀器公司和第三方廠(chǎng)商的符合標(biāo)準(zhǔn)的算法。你可以下載免費(fèi)的 DSP/BIOS 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具包。

　　你還可以免費(fèi)下載一組共三個(gè)參考框架應(yīng)用程序，作為德州儀器公司大多數(shù)初學(xué)者工具包的“初學(xué)者件”。全面的應(yīng)用程序說(shuō)明描述了這些模型的功能，包括其定制示例。RF1 針對(duì)的是約 3.5k 字大小的應(yīng)用程序，它們需要一至三條通道和類(lèi)似數(shù)量的 eXpressDSP 算法。其局限包括不支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配、線(xiàn)程預(yù)占、阻塞、多速率操作或控制函數(shù)。由于這些原因， RF1 最適合較低端的 5xxx 硬件平臺(tái)。中檔的 RF3 一般適合 6xxx 芯片，這些芯片運(yùn)行一至十條通道和一至十種算法。RF3 約為 11k 字的占位提供了 RF1 中沒(méi)有的所有工具，但不包括任務(wù)阻塞。最后，RF5 版本提供了所有此類(lèi)工具，并支持 100 多條通道和同樣多種算法，代價(jià)是 28k 字內(nèi)存。RF5 增強(qiáng)包括一個(gè)用于支持多處理器的單獨(dú)線(xiàn)程。

附文：通往 DSP 的最初幾步

　　假定你想首先從 DSP 開(kāi)始，那么你將面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先，如果你避開(kāi) C 語(yǔ)言，你將錯(cuò)過(guò)大量例子。你可以通過(guò) www.cyberdiem.com/vin/learn.html 等門(mén)戶(hù)網(wǎng)站來(lái)免費(fèi)提高 C 語(yǔ)言方面的技巧，但你一定要弄到幾本參考課本。

　　其次，假如你想有效利用數(shù)字信號(hào)處理，你就不能逃避數(shù)學(xué)。其包括復(fù)數(shù)理論，以及卷積和離散傅里葉變換等基本知識(shí)。

　　然后，你將需要選擇一種處理器。你必須考慮在定點(diǎn)和浮點(diǎn)算術(shù)功能之間進(jìn)行選擇，以及傳統(tǒng)的微控制器選擇準(zhǔn)則�？偟卣f(shuō)來(lái)，定點(diǎn)器件比同等的浮點(diǎn)器件需要更少的硅，并更便宜。假如你正在使用定點(diǎn)器件，并在設(shè)計(jì)自己的算法，那么你往往必須在可選數(shù)字格式表示法之間做選擇，這些表示法有時(shí)需要仔細(xì)的軟件設(shè)計(jì)，以避免舍入和截?cái)嗾`差，這些誤差使數(shù)據(jù)失真。浮點(diǎn)芯片可以簡(jiǎn)化你的生活，因?yàn)樗谟布袑?shí)現(xiàn)了一致的數(shù)字表示系統(tǒng)，比如 IEEE-754 標(biāo)準(zhǔn)，它定義了 32 比特單精度和 64 比特雙精度格式。浮點(diǎn) DSP 一般采用單精度表示法，這些表示法把 23 比特小數(shù)尾數(shù)、8 比特指數(shù)和一個(gè)符號(hào)比特放入 32 比特的字中，使指數(shù)具有 ±127 的動(dòng)態(tài)范圍。

　　廠(chǎng)商支持和工具鏈的提供情況是關(guān)鍵的考慮事項(xiàng)。模擬器件、摩托羅拉和德州儀器提供各種 DSP 初學(xué)者工具包，跨越多種應(yīng)用，從簡(jiǎn)單的馬達(dá)控制器到復(fù)雜的通信鏈路。不過(guò)，如果你想繼續(xù)使用常規(guī)的微控制器，并且需要硬件乘法功能，請(qǐng)考慮英飛凌 (Infineon) 的新款 XC167CI。這種 16 比特處理器擴(kuò)展了嵌入式 166 架構(gòu)的功能，把 32/40 比特 MAC（乘法/累加）單元包括進(jìn)來(lái)，這種單元在 25 ns（40MHz 時(shí)鐘）內(nèi)進(jìn)行單周期乘法；其它增強(qiáng)包括一個(gè)柱形移位器。要想獲得更強(qiáng)的功能，該公司的 32 比特 TriCore 系列增加了多種功能，比如反向比特尋址，用于恢復(fù)FFT算法的輸出。

DSP技術(shù)

中國(guó)DSP市場(chǎng)現(xiàn)狀

2003年，我國(guó)DSP市場(chǎng)繼續(xù)保持了快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)銷(xiāo)量總計(jì)達(dá)到26628.8萬(wàn)片，總銷(xiāo)售額達(dá)126.4億元。我國(guó)DSP市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，主要得益于我國(guó)移動(dòng)電話(huà)市場(chǎng)、數(shù)字消費(fèi)市場(chǎng)以及自動(dòng)控制市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)。

三大領(lǐng)域帶動(dòng)DSP持續(xù)增長(zhǎng)

　　在我國(guó)市場(chǎng)上，移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)等DSP產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域走勢(shì)良好，需求旺盛，推動(dòng)著DSP市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。在無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域，我國(guó)手機(jī)用戶(hù)繼續(xù)大規(guī)模增加，手機(jī)需求的大幅增加帶動(dòng)了我國(guó)DSP市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)。在數(shù)字消費(fèi)領(lǐng)域，我國(guó)新興的數(shù)字消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品進(jìn)入增長(zhǎng)活躍期，市場(chǎng)呈現(xiàn)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，用戶(hù)認(rèn)知率和普及率大幅提高，數(shù)碼消費(fèi)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)推動(dòng)了DSP市場(chǎng)的發(fā)展。此外，計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合也為DSP提供了進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)會(huì)。

　　目前，在VoIP、DSL、Cable Modem、3G、數(shù)字相機(jī)和馬達(dá)控制等需要實(shí)時(shí)處理大量數(shù)字信息的應(yīng)用中，都可見(jiàn)到DSP的身影，DSP無(wú)疑已經(jīng)成為推動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程的動(dòng)力。

新應(yīng)用層出不窮

　　DSP應(yīng)用的快速發(fā)展為數(shù)字信息產(chǎn)品帶來(lái)廣闊的發(fā)展空間，并將支持通信、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合。在無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域，DSP遍及無(wú)線(xiàn)交換設(shè)備、基站、手持終端和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，并涵蓋從骨干基礎(chǔ)設(shè)施到寬帶入戶(hù)的設(shè)備，包括VoIP網(wǎng)關(guān)和IP電話(huà)、DSL和Cable Modem等。面向群體應(yīng)用，DSP在媒體網(wǎng)關(guān)、視頻監(jiān)控、專(zhuān)業(yè)音響、數(shù)字廣播、激光打印等應(yīng)用中表現(xiàn)出色；面向個(gè)人應(yīng)用，DSP在便攜式數(shù)字音頻和影像播放器、指紋識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別等應(yīng)用中表現(xiàn)不俗；針對(duì)嵌入式數(shù)字控制應(yīng)用，DSP極大地滿(mǎn)足了工業(yè)界的需求，如數(shù)字變頻電力電源設(shè)備、工業(yè)縫紉機(jī)等；DSP也極大地滿(mǎn)足了消費(fèi)電子的需求，如空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等。

　　隨著DSP生產(chǎn)技術(shù)和工藝的進(jìn)步，新型的DSP產(chǎn)品將會(huì)不斷涌現(xiàn)，并得到廣泛應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)DSP廠(chǎng)商尋求突破

　　在2003年我國(guó)DSP市場(chǎng)上，TI、摩托羅拉、杰爾、ADI四家廠(chǎng)商依然占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)85.6%的份額，其他國(guó)外廠(chǎng)商占據(jù)了14.4%的份額，產(chǎn)品完全依賴(lài)進(jìn)口。我國(guó)是亞洲發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌?chǎng)，數(shù)碼相機(jī)、MMoIP電話(huà)和手持電子設(shè)備等數(shù)碼產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的迅速發(fā)展促進(jìn)了高性能DSP的廣泛使用。我國(guó)電子產(chǎn)品制造商眾多，對(duì)低成本、易使用的DSP需求巨大，然而DSP市場(chǎng)由國(guó)外廠(chǎng)商所壟斷的局面不利于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商生產(chǎn)所需的關(guān)鍵芯片仍控制在上述四家國(guó)外廠(chǎng)商手中，國(guó)外廠(chǎng)商的生產(chǎn)狀況對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的影響十分明顯。

　　雖然目前DSP的主要應(yīng)用產(chǎn)品的市場(chǎng)都是由國(guó)際半導(dǎo)體大廠(chǎng)所控制，但在相關(guān)政策的扶植下，本土廠(chǎng)商積極投入研發(fā)資源，以消費(fèi)性產(chǎn)品作為進(jìn)入DSP市場(chǎng)的一個(gè)“敲門(mén)磚”，也必將在DSP市場(chǎng)上爭(zhēng)得一席之地。

　　隨著我國(guó)自主研發(fā)的DSP芯片--“漢芯一號(hào)”在上海交大問(wèn)世，標(biāo)志著我國(guó)在DSP芯片核心技術(shù)領(lǐng)域走出了關(guān)鍵的第一步，也標(biāo)志著我國(guó)DSP芯片制造商從消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)始加入到與國(guó)際IT業(yè)“大鱷”的“貼身肉搏”之中。盡管?chē)?guó)內(nèi)廠(chǎng)商在技術(shù)上還處于劣勢(shì)地位，但卻有著成本低、市場(chǎng)反應(yīng)快、能進(jìn)入國(guó)家敏感領(lǐng)域等諸多優(yōu)勢(shì)。DSP芯片本身所具有的無(wú)須依賴(lài)于特定操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，也為國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商進(jìn)入相關(guān)市場(chǎng)減輕了不小的負(fù)擔(dān)。

　　盡管?chē)?guó)內(nèi)DSP廠(chǎng)商還沒(méi)有真正進(jìn)入市場(chǎng)，但是國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在DSP上的突破必將在未來(lái)的市場(chǎng)上對(duì)國(guó)外廠(chǎng)商形成威脅，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商的進(jìn)入將使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。

DSP未來(lái)發(fā)展

文件擴(kuò)展名：DSP

DSP：VC++工程文件擴(kuò)展名。

通信詞典解釋