關於DSP

 

何謂DSP

        DSP(Digital Signal Processor),就其字面而言為數位信號處理,其可將程序做快速的處理。在數位信號處理中,如音響效果與雜音去除之資料處理與控制,對於依次輸入之數位信號,許多情形都要求即時處理。

      這些過程的處理上,須將單純的計算擴大多次反覆操作。因此,一次處理所花的時間即使袛有一點點不同,但全部加起來至終了的影響相當大。而被設計成能在數位信號處理時,切實在每個環節上都快速執行,以達到系統要求的產品,都可稱為DSP。

      但目前所定義的可以稱為DSP的晶片,係指其硬體是經過特殊處理後,適合作數位信號經常演算功能。其晶片中通常設計有硬體乘法器,柱形移位暫存器等,可在即時速度處理數位信號的晶片。

       

DSP分類

        市面上可以看到製造DSP晶片的公司有非常多家,這裡不一一列舉比較,我們就TI(德州儀器)的DSP產品作一分類介紹。分為三類:定點式、浮點式及多媒體視頻,分別介紹於下:

        目前TI公司生產的定點式DSP晶片有6個系列。它們分別為TMS320C1X、TMS320C2X TMS320C2XX、TMS320C5X、 TMS320C54X、TMS320C240。這些系列的CPU都是屬於16位元的結構,具有32位元的累積器(C54為40位元),採行修改後的哈佛結構(Advanced Harvard architecture),在晶片內部程式匯流排與資料匯流排分開,及使二種記憶體間資料可以互換,使得指令執行及運算更快速。CPU內含有單指令的16×16硬體乘法器,不佔記憶體的硬體堆疊器,防止溢位飽和功能,大部份的指令執行時間只需一個週期,整體效能可高達3.5到40MIPS。

        TMS320家族共有2個浮點式DSP晶片-TMS320C3X及TMS320C4X。兩者都是32位元記憶體結構,具有40位元的擴充精準暫存器、多重匯流排、硬體浮點乘法器及浮點算術邏單元。C3X指令週期為33-60ns,即整體效可達到33MIPS,C4X指令執行速度為40ns,即其整體效能可達275MOPS。

        TMS320C80為多媒體視頻處理器(MVP),具備有MIMD(multiple instruction/multiple data)的功能。內建有一個32位元,效能達80-MFLOP的RISC主式處理器,4個32位元平行處理DSP(ADSP),1個轉輸控制器TC(具有64位元寬,400M位元/秒傳輸速度)。1個視頻控制器VC,提供Video Timing及vram控制。內部有50k位元的On-Chip RAM及4G位元的記憶體空間。

       

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