DSP技术的发展及应用

DSP技术的发展及应用

引导语：DSP技术在计算机、电子、通信等领域得到了广泛应用，将DSP技术的应用对很多行业都有重大的意义。以下是YJBYS的小编为大家找到的DSP技术的发展及应用。希望能帮助大家!

摘要：DSP技术在计算机、电子、通信等领域得到了广泛应用，将DSP技术的应用对很多行业都有重大的意义。利用DSP技术构建一个具有高速、实时信号处理特点的通用实践平台，设置DSP应用软件，即可对实践平台功能加以控制、改变，使之完成需要的实践活动。本文从DSP技术的发展及特点出发，详细阐述了DSP的应用思路、结构及功能。

关键词：DSP技术;发展;应用

一、DSP概述

DSP(Digital Signal Processing)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

二、DSP的优势

在计算机技术及现代科技的迅猛发展下，DSP(数字信号处理)技术已经成为一门涉及面十分广阔的技术学科。随着集成化DSP技术的问世，DSP技术得到了极大的发展，同时也使DSP的应用领域更为广阔。目前，DSP技术已经在计算机、电子、通信、仪器、军事、医学等领域得到了广泛应用。基于DSP的信号处理系统，主要具有以下优势：

(1)、丰富的外设

DSP具有DMA(有一组或多组独立的DMA总线，与CPU的程序、数据总线并行工作，在不影响CPU工作的条件下，DMA速度已达800Mbyte/s以上)、串口、定时器等外设。

（2）、特殊的寻址模式

DSP处理器往往都支持专门的寻址模式，它们对通常的信号处理操作和算法是很有用的。例如，模块(循环)寻址(对实现数字滤波器延时线很有用)、位倒序寻址(对FFT很有用)。

(3)、可程控性

基于DSP的信号处理系统，设计有多种软件，不同软件可执行不同的信号处理任务，如载入数据采集软件后，就可对数据进行采集，若载入解调、调制软件，则可进行调节解调。

、数据处理能力强大

DSP芯片应用的是哈佛结构，该结构中将数据存储和程序存储空间是分离开的，各自具有数据总线和地址总线，正是这种结构使其能够同时进行数据和指令处理，使处理效率大为提升。

(5)、高集成度

DSP是一种高位、高速单片机，其具有体积小、功耗小、功能强、集成度高、系统化好、性价比高、使用方便的优点。

三、DSP技术的发展

DSP的功能越来越强，应用越来越广，达到甚至超过了微控制器的功能，比微控制器做得更好而且价格更便宜，许多家电用第二代DSP来控制大功率电机就是一个很好的例子。汽车、个人通信装置、家用电器以及数以百万计的工厂使用DSP系统。数码相机、IP电话和手持电子设备的热销带来了对DSP芯片的巨大需求。而手机、MP3播放器、PDA以及手提电脑等个性化代表的设备，这些设备的发展水平都是取决于DSP的发展。所以在目前科技高速发展的新的形势下，DSP面临的要求必然会是功能更多更全、处理速度更高、存储器用量更少、功耗更低的趋势。DSP的技术发展将会有以下一些走势：

（1）、系统级集成DSP是潮流

DSP芯片尺寸的小是DSP的技术发展方向。当前的DSP尺寸小、功耗低、性能高。各DSP厂商纷纷采用新工艺，改进DSP芯核，并将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、外围电路单元、存储单元统统集成在一个芯片上，成为DSP系统级集成电路。

(2)、DSP嵌入式系统

DSP嵌入式系统是DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。这种系统既具有DSP器件在数据处理方面的优势，又具有应用目标所需要的技术特征。在许多嵌入式应用领域，既需要在数据处理方面具有独特优势的DSP，也需要在智能控制方面技高一筹的微处理器(MCU)。因此，将DSP与MCU融合在一起的双核平台，将成为DSP技术发展的一种新潮流。

DSP的发展非常迅速，而销售的价格逐年降低。目前DSP的结构、总线、资源和接口技术都趋于标准化，尤其接口的标准化进展更快。这给从事系统设计的工程技术人员带来很大机遇，采用先进的DSP将会使开发的产品具有更强的市场竞争力。

(3)、追求更高的运算速度和进一步降低功耗和几何尺寸

由于电子设备的个人化和客户化趋势，DSP必须追求更高更快的运算速度，才能跟上电子设备的更新步伐。同时由于DSP的应用范围已扩大到人们工作生活的各个领域，特别是便携式手持产品对于低功耗和尺寸的要求很高，所以DSP有待于进一步降低功耗。按照CMOS的发展趋势，依靠新工艺改进芯片结构，DSP运算速度的提高和功耗尺寸的降低是完全可能的。

(4)、DSP的.内核结构进一步改善

DSP的结构主要是针对应用，并根据应用优化DSP设计以极大改进产品的性能。多通道结构和单指令多重数据、超长指令字结构、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的超级哈佛结构(SHARC)在新的高性能处理器中将占据主导地位。

四、DSP技术的应用

DSP应用领域越来越多，与传统的微处理器相比，它能够提供更好的性能价格比，更高的运算速度和运算能力，是运算密集型而不是事务密集型的器件。随着技术的发展和价格的降低，不断涌现的新的应用领图为DSP技术的发展提供了机遇。目前正在形成的一些热点市场，包括数字相机、医疗成像、通信、传感器、电机控制、数字化家电等等。DSP技术和产品为大大提高智能仪器仪表和智能传感器的性能和实时处理能力提供发展的机遇。可以说，在仪器仪表和传感器领域，DSP技术和产品大有用武之地。

DSP的典型系统随着信息化的进展和计算机科学技术、信号处理理论与方法的迅速发展，通信、工业过程控制等需要处理的数据量越来越大，对实时性和精度的要求越来越高。低档的微处理器已不能满足要求。高性能DSP的出现，软件和开发工具的完善，价格的大幅度下降，使得DSP器件和技术在仪器仪表中具有广阔的应用前景。越来越多的用户开始选用DSP提高产品的性能。用DSP器件作实时处理已成为当今和未来技术发展的一个新的热点。

以TI公司的TMS320C2XX为例，该产品具有良好的性能价格比，其中TMS320C203单片价格不到人民币100元，芯片内置544字的高速SRAM。外部可寻地址64K字程序，数据及输出输入接口，指令周期在25～50ns。实时性处理比16位单片机快2倍以上。TMS320C206除具有TMS320C203的功能外，内置32K零等待快闪SRAM，能最大限度地减少用户板的体积。TMS320C240的指令、DSP核与TMS320C203、C206完全兼容，内置8K、16K字快闪存储器，增加了两路10位AD，每路采样频率达到166kHz，提供9路独立的PWM输出，内置SCI和SPI接口、CAN总线接口。这大大增强了TMS320C240的处理能力，在工业控制方面显示了强大的生命力。典型的TMS320C240的用户系统如下图所示：

TM S320C 2XX典型系统

五、结语

基于DSP技术的信号处理系统具有可程控性、高速处理能力、高集成度特点，将其应用于电子信息工程综合实践具有重要意义。将计算机微机与DSP处理器相结合，全面发挥PC强大的操作功能，DSP的可程控性和高速的信号处理功能，开发出综合实践系统，以满足综合实践的各种应用要求，从而提升了综合实践课程的综合化、系统化。

参考文献

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