北京交通大學(xué)電子信息學(xué)院 (2)課件

4.5數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)（1）在通用PC上利用軟件處理例如：Matlab或其它語(yǔ)言編程，simulink的信號(hào)處理仿真。缺點(diǎn)：成本高、處理速度慢、實(shí)時(shí)性差。優(yōu)點(diǎn)：用戶的圖形界面友好應(yīng)用：信號(hào)處理仿真。對(duì)于人機(jī)交互有較高要求的系統(tǒng)。（2）單片機(jī)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)運(yùn)算速度也在提高，而且單片機(jī)的接口性能優(yōu)越，易于人機(jī)對(duì)話。缺點(diǎn)：速度慢（尤其是乘法慢）、實(shí)時(shí)性差；應(yīng)用：計(jì)算簡(jiǎn)單的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。（3）利用通用可編程DSP芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)（本課程）改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，允許數(shù)據(jù)存放于程序存儲(chǔ)器中；內(nèi)部有硬件乘法器，使乘法變得簡(jiǎn)單；流水線操作（pipeline）。優(yōu)點(diǎn)：速度快、實(shí)時(shí)性好；應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于軍事、民用電子等幾乎所有電子領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）（4）利用專用DSP芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)如日本SHARP公司的LH9124、美國(guó)TKW公司TMC2350條件是：要求有主控制器對(duì)其進(jìn)行控制，專用DSP專門(mén)負(fù)責(zé)計(jì)算。應(yīng)用于要求速度更快的系統(tǒng)中。（5）利用FPGA等可編程邏輯陣列開(kāi)發(fā)ASIC芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)字算法利用Altera公司FLEX6000,8000,10K等FPGA；Xilinx公司軟件：VHDL語(yǔ)言現(xiàn)在有將DSP和FPGA相結(jié)合的應(yīng)用情況。數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)（續(xù)）

19世紀(jì)，傅立葉創(chuàng)建了傅立葉變換的理論。1965年，Cooler和Turkey提出FFT算法,才使數(shù)字信號(hào)處理的理論用于實(shí)踐。70年代，生產(chǎn)出第一片DSP芯片。

TI公司在1982推出第一代DSP芯片TMS32010 ——NMOS工藝、體積功耗較大、比MCU快10倍第二代：C25；第三代：C30；第四代：C40C80；C5x；C6x；第五代……

全球有四大DSP供應(yīng)商： TexasInstruments（TMS320系列）

AnalogDevice（ADSP2100系列和SHARC系列）

MOTOROLA（DSP56xxx系列和DSP96xxx系列）

LUCENT（DSP16xxx系列）4.6DSP技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 中國(guó)高性能DSP芯片研制成功

（典型的弄虛作假）

中國(guó)研制成功國(guó)內(nèi)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“漢芯一號(hào)”高性能DSP(即數(shù)字信號(hào)處理器）芯片，標(biāo)志著中國(guó)芯片工業(yè)核心技術(shù)研究獲得重大突破。２６日，上海市科委對(duì)這項(xiàng)技術(shù)成果進(jìn)行鑒定，表明“漢芯一號(hào)”及其相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

DSP與CPU一起被世界公認(rèn)為芯片工業(yè)的兩大核心技術(shù)。上海交通大學(xué)教授陳進(jìn)等科研人員經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間的協(xié)作攻關(guān)，使用國(guó)際先進(jìn)的０.１８微米半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)的“漢芯一號(hào)”１６位DSP芯片，全部由國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、國(guó)內(nèi)封裝和國(guó)內(nèi)測(cè)試。它具有３２位運(yùn)算處理內(nèi)核，運(yùn)算能力達(dá)到每秒２億次指令以上，時(shí)鐘主頻達(dá)到了２００MHz,這一項(xiàng)目已申請(qǐng)了６項(xiàng)國(guó)家專利。目前，世界上只有少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家擁有DSP核心技術(shù)。從２０００年開(kāi)始，中國(guó)每年要花費(fèi)近１００億元人民幣進(jìn)口DSP芯片，且這個(gè)數(shù)字仍在持續(xù)上升。“漢芯一號(hào)”將能大量替代國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，在移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、視頻會(huì)議、信息安全、高速通訊設(shè)備、信息家電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。（劉軍）

新華網(wǎng)2003年2月27日4.7TIDSP的分類(lèi)及特點(diǎn)

TI數(shù)字信號(hào)處理（DSP）C2000

(C20x/24x/28x)‘C1x‘C2x低成本控制系統(tǒng)應(yīng)用電機(jī)控制存儲(chǔ)數(shù)控系統(tǒng)C5000

(C54x/55x)‘C5xC6000

(C62x/64x/67x)‘C3x‘C4x‘C8x高效、低功耗無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)音頻播放器數(shù)字相機(jī)

Modems電信VoIP多通道和多功能應(yīng)用電信基礎(chǔ)設(shè)備無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)備xDSL成像處理多媒體服務(wù)器視頻處理高性能更高性能DSP的發(fā)展TIC64x?Core:

最高性能的開(kāi)發(fā)平臺(tái)

工作頻率達(dá)到1.1GHz成為工業(yè)應(yīng)用最快的DSP

最高效編譯器兼用C62xTMTIC55x?Core:

最高速低功耗的DSP

內(nèi)核功耗0.05mW/MIPS,該功耗大概是目前工業(yè)主導(dǎo)低功耗DSP產(chǎn)品的1/6

軟件兼容