|
德生TECSUN PL-300WT/根德Grundig G8是最近推出的一款便攜式收音機(jī)。 百度百科: 細(xì)說 DSP
1.數(shù)字信號(hào)處理
2.DSP微處理器 3.輕松體驗(yàn)DSP 4.DSP技術(shù) 5.中國(guó)DSP市場(chǎng)現(xiàn)狀 6.DSP的應(yīng)用 7.DSP的優(yōu)缺點(diǎn) 一.數(shù)字信號(hào)處理 DSP數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing，簡(jiǎn)稱DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。德州儀器、Freescale等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的實(shí)力。 二.DSP微處理器 DSP（digital signal processor）是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來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，是最值得稱道的兩大特色。 DSP芯片，也稱數(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)： ?。?）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法； ?。?）程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)； ?。?）片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問； ?。?）具有低開銷或無(wú)開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持； ?。?）快速的中斷處理和硬件I/O支持； ?。?）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器； ?。?）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作； ?。?）支持流水線操作，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。 三.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)償電路來維持穩(wěn)定性。各種依賴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)工程師覺得：數(shù)字信號(hào)處理是門困難的學(xué)科。這種感覺來源于第一代 DSP 的架構(gòu)和編程要求，這一代 DSP 往往設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器。不過，在卷入 DSP 對(duì)比微控制器的爭(zhēng)論之前，你也許要問，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)嘗試過的人所知道的那樣，用模擬技術(shù)制造線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，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，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)器的三路并行訪問。 摩托羅拉的片上仿真技術(shù)通過一個(gè) JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的端口來提供系統(tǒng)內(nèi)調(diào)試能力。該器件是 144 引腳 LQFP 封裝。 開發(fā)支持來自 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)接口和專用的馬達(dá)控制邏輯給伺服控制等應(yīng)用帶來了便利。各個(gè)跳線器選擇不同的運(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 的用法說明和參考手冊(cè)。要想迅速開始，請(qǐng)查看開發(fā)板的在線硬件手冊(cè)，并確保所有跳線器都處在默認(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) 來構(gòu)造新的項(xiàng)目。這個(gè)方法自動(dòng)創(chuàng)建和解開各種依賴處理器的功能、庫(kù)、鏈接器命令和你的代碼之間的依賴性。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，顯示代碼、支持和庫(kù)子目錄；把它們展開，就可以訪問恰當(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發(fā)板的外部 SRAM。線程窗口會(huì)打開，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，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)用開銷，就得到了真實(shí)結(jié)果。當(dāng)然，假如你的代碼運(yùn)行沒有超出截止期限，并且安插的代碼位置適當(dāng)，那么除去這種開銷應(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，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 功能的用戶來說，有一個(gè)選項(xiàng)也許更好，那就是 65 美元的 DSP56F801 開發(fā)工具包。該工具包還包括并列排線(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，這是通過該環(huán)境的背景遙測(cè)通道進(jìn)行的。 不要理睬快速開始卡，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讓你建造、運(yùn)行和修改某個(gè)過程（它計(jì)算來自定點(diǎn)數(shù)組的三個(gè)乘積的各個(gè)和）來互動(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，或反過來，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，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)話選項(xiàng)之后，你現(xiàn)在可以看到線性剖析仿真工具，它專門分析處理器在某應(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++ 消除了這種開銷，因?yàn)樗?PC 計(jì)數(shù)器的一個(gè)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)樣本來記錄指令地址，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，在這個(gè)水平上，目前不可能不露痕跡地全速詢問處理器，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。這種做法使你能夠把來自模擬器件公司和第三方廠商的符合標(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 I/O 端口連接到四個(gè) LED 和若干鋼琴鍵開關(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，但用戶友好的軟件展示了德州儀器公司針對(duì)模塊化軟件開發(fā)的 eXpressDSP 理念。理想情況下，eXpressDSP 把應(yīng)用程序抽象得足夠好，非程序員可以通過在執(zhí)行模板內(nèi)部組合現(xiàn)成的算法來構(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 USB 仿真鏈接來調(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 芯片處于代碼線程執(zhí)行之間的閑置狀態(tài)時(shí)，安插代碼才開始運(yùn)行。你可以在它以圖形格式在線程之間切換時(shí)查看執(zhí)行圖，這種格式幫助揭示被超過的截止期限。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。通過禁止直接訪問外設(shè)和堅(jiān)持可重入的可重定位碼，eXpressDSP 算法標(biāo)準(zhǔn)允許你輕松集成來自德州儀器公司和第三方廠商的符合標(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)線程。 附文：通往 DSP 的最初幾步 假定你想首先從 DSP 開始，那么你將面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先，如果你避開 C 語(yǔ)言，你將錯(cuò)過大量例子。你可以通過 www.cyberdiem.com/vin/learn.html 等門戶網(wǎng)站來免費(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。總地說來，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，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，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。 四.DSP技術(shù) 基于DSP的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng) 傳統(tǒng)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的非智能閉路電視（CCTV）系統(tǒng)，其缺點(diǎn)十分明顯。這樣的系統(tǒng)或者需要安保人員實(shí)時(shí)監(jiān)視畫面以捕捉關(guān)鍵事件，或者需要在事后對(duì)視頻記錄進(jìn)行回放并進(jìn)行人工分析，耗時(shí)耗力，成本高而效率低。近幾年，DSP在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面的應(yīng)用不斷完善，正在逐漸取代傳統(tǒng)的模擬非智能系統(tǒng)。 iSuppli公司2006年的一份分析報(bào)告曾指出，IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)到2010年將增長(zhǎng)近十倍。 IP監(jiān)控的創(chuàng)新技術(shù)之一是“智能攝像機(jī)”，它擁有強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理器，能探測(cè)威脅并觸發(fā)自動(dòng)響應(yīng)?？梢?，DSP芯片是智能監(jiān)控的核心。 五.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)銷量總計(jì)達(dá)到26628.8萬(wàn)片，總銷售額達(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、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)線領(lǐng)域，我國(guó)手機(jī)用戶繼續(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)品帶來廣闊的發(fā)展空間，并將支持通信、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的數(shù)字化融合。在無(wú)線領(lǐng)域，DSP遍及無(wú)線交換設(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)施到寬帶入戶的設(shè)備，包括VoIP網(wǎng)關(guān)和IP電話、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)外廠商占據(jù)了14.4%的份額，產(chǎn)品完全依賴進(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)外廠商所壟斷的局面不利于國(guó)內(nèi)廠商的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)所需的關(guān)鍵芯片仍控制在上述四家國(guó)外廠商手中，國(guó)外廠商的生產(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)體大廠所控制，但在相關(guān)政策的扶植下，本土廠商積極投入研發(fā)資源，以消費(fèi)性產(chǎn)品作為進(jìn)入DSP市場(chǎng)的一個(gè)“敲門磚”，也必將在DSP市場(chǎng)上爭(zhēng)得一席之地。 盡管國(guó)內(nèi)DSP廠商還沒有真正進(jìn)入市場(chǎng)，但是國(guó)內(nèi)廠商在DSP上的突破必將在未來的市場(chǎng)上對(duì)國(guó)外廠商形成威脅，國(guó)內(nèi)廠商的進(jìn)入將使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。[編輯本段]DSP未來發(fā)展 自十多年前浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)誕生以來，便為實(shí)時(shí)信號(hào)處理提供了算術(shù)上更為先進(jìn)的備選方案。不過，定點(diǎn)器件至今仍是業(yè)界的主流--當(dāng)然低成本是主要原因。定點(diǎn)DSP每器件產(chǎn)品的價(jià)格很低，這對(duì)大規(guī)模大眾市場(chǎng)應(yīng)用而言是相當(dāng)重要的優(yōu)勢(shì)。 相比較而言，浮點(diǎn)DSP能夠?qū)崿F(xiàn)更快速而簡(jiǎn)便的開發(fā)，因此對(duì)開發(fā)成本比單位制造成本重要的小規(guī)模應(yīng)用而言，更是最佳的選擇。 最近幾年，高密度集成與支持改善使兩種DSP在使用方便性與成本上都較為接近。目前，器件類型的選擇越來越取決于應(yīng)用數(shù)據(jù)集是否要求浮點(diǎn)格式的更多計(jì)算功能。因此，設(shè)計(jì)大規(guī)模量產(chǎn)信號(hào)處理應(yīng)用的開發(fā)人員現(xiàn)在開始發(fā)現(xiàn)浮點(diǎn)格式更多的內(nèi)在價(jià)值。他們將視線投向傳統(tǒng)定點(diǎn)DSP開發(fā)模式之外的領(lǐng)域，并探索浮點(diǎn) DSP 所帶來的設(shè)計(jì)機(jī)遇。 不同的數(shù)字格式 定點(diǎn)與浮點(diǎn)DSP的基本差異在于它們各自對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)字表示法不同。定點(diǎn)硬件嚴(yán)格執(zhí)行整數(shù)運(yùn)算，而浮點(diǎn) DSP 既支持整數(shù)運(yùn)算又支持實(shí)數(shù)運(yùn)算，后者以科學(xué)計(jì)數(shù)法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。字長(zhǎng)為 16 位的定點(diǎn) DSP 實(shí)現(xiàn) (rovide) 64K 的精度，帶符號(hào)整數(shù)值范圍為 -215 至 215-1。 與此相對(duì)比，浮點(diǎn)DSP將數(shù)據(jù)路徑分為兩部分：一是可用作整數(shù)值或?qū)崝?shù)基數(shù)的尾數(shù)，二是指數(shù)。在支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)單一精確運(yùn)算的32位浮點(diǎn)DSP中，尾數(shù)為24位，指數(shù)為8位。由于其較長(zhǎng)的字長(zhǎng)與取冪范圍，該器件支持 16M 的精度范圍，這樣的動(dòng)態(tài)范圍大大高于定點(diǎn)格式可提供的精確度。實(shí)施業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)雙精度（64 位，包括一個(gè) 53 位的尾數(shù)與 11 位的指數(shù)）的器件還可實(shí)現(xiàn)更高的精確度。 成本與方便易用性 浮點(diǎn) DSP 提供的計(jì)算能力更高，這也是其區(qū)別于定點(diǎn) DSP 功能的最大差異所在。但在浮點(diǎn) DSP 剛剛出現(xiàn)的20世紀(jì)90年代初期，其它因素往往掩蓋了基本的數(shù)學(xué)計(jì)算問題。浮點(diǎn)功能需要的內(nèi)部電路多，而 32位數(shù)據(jù)路徑比當(dāng)時(shí)可用的定點(diǎn)器件要寬一倍。晶片面積越大，引腳數(shù)量就越多，封裝也越大，這就大大提高了新款浮點(diǎn)器件的成本，因此數(shù)字化語(yǔ)音與電信集成卡(concentration card)等高產(chǎn)量應(yīng)用仍更傾向于采用較低成本的定點(diǎn)器件。 當(dāng)時(shí)，方便易用性抵消了成本問題帶來的不利影響。浮點(diǎn)器件是最早支持 C 語(yǔ)言的 DSP 之一，而定點(diǎn) DSP則仍須在匯編代碼級(jí)上進(jìn)行編程。此外，對(duì)浮點(diǎn)格式而言，實(shí)數(shù)運(yùn)算可直接通過代碼加入硬件運(yùn)算中，而定點(diǎn)器件則必須通過軟件才能間接執(zhí)行實(shí)數(shù)運(yùn)算，這就增加了算法指令并延長(zhǎng)了開發(fā)時(shí)間。由于浮點(diǎn) DSP 易于編程，因此其最初主要用于開發(fā)工作強(qiáng)度較大的情況，如研究、原型開發(fā)、影像識(shí)別、工作站的三維圖像加速器以及雷達(dá)等軍用系統(tǒng)。 逐漸趨同 目前，早先的成本與易用性間的差異已經(jīng)不那么明顯了。總體說來，定點(diǎn)DSP仍然在成本上有優(yōu)勢(shì)，而浮點(diǎn) DSP 仍然在易用性上有優(yōu)勢(shì)，但差別已經(jīng)縮小很多，因此上述因素已經(jīng)不再起決定作用了。 成本日益成為片上系統(tǒng)(SoC)集成與產(chǎn)量的問題，而不是DSP內(nèi)核本身大小的問題。在十年前還只能放置單個(gè)晶體管的空間，目前可放置數(shù)十個(gè)晶體管。目前，占據(jù)晶片面積最多的是存儲(chǔ)器，而不是邏輯，而且許多基于DSP的產(chǎn)品都充分利用再擴(kuò)展(rescaling)的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)具體市場(chǎng)的需求集成了不只一個(gè)內(nèi)核。定點(diǎn)DSP的成本仍然較低，因?yàn)槠溽槍?duì)大眾市場(chǎng)應(yīng)用的產(chǎn)量很高；但是，如果大規(guī)模量產(chǎn)的需求出現(xiàn)，那么浮點(diǎn)器件也將受益于規(guī)模效益帶來的同樣的成本降低。 早期在易用性方面的差異也已經(jīng)減小。高效的C編譯程序與工具早已能支持定點(diǎn)DSP，為代碼執(zhí)行帶來了可視性。直接采用浮點(diǎn)硬件實(shí)施實(shí)數(shù)運(yùn)算仍有優(yōu)勢(shì)；但目前先進(jìn)的建模工具、完整的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)以及現(xiàn)成的算法降低了為定點(diǎn)器件開發(fā)復(fù)雜應(yīng)用的難度。 浮點(diǎn)的精確度 目前，選用定點(diǎn)DSP還是浮點(diǎn)DSP歸根結(jié)底在于應(yīng)用數(shù)據(jù)集是否需要浮點(diǎn)算術(shù)功能?？傮w說來，設(shè)計(jì)人員應(yīng)解決兩個(gè)問題：數(shù)據(jù)集要求多高的精確度？數(shù)據(jù)集的可預(yù)見度有多大？ 三個(gè)因素影響著浮點(diǎn)格式的內(nèi)在高精度。首先，浮點(diǎn)DSP的24位I/O字長(zhǎng)在整數(shù)與實(shí)數(shù)值方面可實(shí)現(xiàn)比定點(diǎn)器件中常用的16位字長(zhǎng)更高的精確度。第二，取冪大幅提高了應(yīng)用可用的動(dòng)態(tài)范圍，較大的動(dòng)態(tài)范圍對(duì)處理極大數(shù)據(jù)集以及難以方便預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)集范圍的情況相當(dāng)重要。第三，浮點(diǎn)硬件內(nèi)部的數(shù)據(jù)表示法比定點(diǎn)器件更為精確，這就保證了最終結(jié)果的精確度更高。 最后一點(diǎn)應(yīng)稍做解釋。在DSP的內(nèi)部架構(gòu)中，三種數(shù)據(jù)字長(zhǎng)相當(dāng)重要，應(yīng)當(dāng)考慮。第一是I/O信號(hào)字長(zhǎng)，正如我們已經(jīng)說過的那樣，其就浮點(diǎn)而言為24位，就定點(diǎn)DSP而言通常為16位。第二就是用于乘法的系數(shù)字長(zhǎng)。定點(diǎn)系數(shù)為16位，與信號(hào)數(shù)據(jù)相同；但浮點(diǎn)系數(shù)則可能為24位或53位，這取決于所用的是單寬度精度還是雙寬度精度。如果指數(shù)表示有意義的零，則精確度實(shí)際上會(huì)超過上述位數(shù)。 最后，就是保存乘加器(MAC)運(yùn)算中間結(jié)果的字長(zhǎng)，通常稱作寄存器文件。對(duì)單一16位乘以16位的乘法而言，將需要32位的乘積；而就單一24位乘以24位的尾數(shù)乘法而言，則需48位的乘積（指數(shù)有不同的數(shù)據(jù)路徑）。但是，MAC 需要額外的位用于溢出空間 (overflow headroom)。在16位定點(diǎn)器件中，溢出空間通常為 8 位，這就使總的中間結(jié)果字長(zhǎng)為 40 位(16 個(gè)信號(hào)+16 個(gè)系數(shù)+8 個(gè)溢出)。 將相同大小的溢出空間集成到浮點(diǎn)DSP中將需要60個(gè)中間結(jié)果位（24個(gè)信號(hào)+24個(gè)系數(shù)+12個(gè)溢出），這將超過大多數(shù)應(yīng)用對(duì)精度的要求。但就取冪而言，我們將結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化，這樣所有24位或53位都有效，溢出位就不必要了。TI的TMS320C67x系列等浮點(diǎn)DSP允許開發(fā)人員在雙精度內(nèi)部運(yùn)算與單精度I/O結(jié)合的模式下優(yōu)化精確度與性能。其結(jié)果是得到的精確度比定點(diǎn)或單精度浮點(diǎn)運(yùn)算提供的精確度高得多，但又不會(huì)產(chǎn)生完全雙精度 I/O 帶來的周期問題。 視頻與音頻數(shù)據(jù)集要求 將視頻與音頻應(yīng)用的數(shù)據(jù)集要求加以對(duì)比，就很容易看出使用浮點(diǎn)格式的優(yōu)勢(shì)。視頻的采樣率很高，其像素?cái)?shù)據(jù)采樣率相當(dāng)于每秒數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)兆位 (Mbps)，具體的值決于應(yīng)用。像素?cái)?shù)據(jù)通常以 8 至 12 位的短字表示，每一位代表影像的紅、綠、藍(lán)(RGB)位面。業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的MPEG視頻壓縮算法的關(guān)鍵數(shù)學(xué)運(yùn)算包括離散余弦變換(DCT)與量化，且過濾有限。DCT與量化采用整數(shù)運(yùn)算就能有效處理，它與短數(shù)據(jù)字相結(jié)合使得視頻成為定點(diǎn)DSP很自然的應(yīng)用，特別對(duì)那些設(shè)計(jì)有大量并行數(shù)據(jù)路徑與片上視頻接口的情況更是如此。 另一方面，音頻的數(shù)據(jù)流更為有限，對(duì) 24 位采樣且每秒 48 千個(gè)采樣 (ksps) 的速度而言，約為1Mbps的速度。新興的采樣率為192ksps，為該數(shù)據(jù)速率的四倍，但其數(shù)據(jù)流仍然大大低于視頻流。不過音頻數(shù)據(jù)的處理必須比視頻精確得多。眼睛很容易就被欺騙，特別當(dāng)影像運(yùn)動(dòng)時(shí)更是如此；但耳朵就很難欺騙了。因此音頻需要浮點(diǎn)硬件提供的更大的字長(zhǎng)。 使用完全24位浮點(diǎn)I/O精度來進(jìn)行聲音采樣，這就得到144dB的動(dòng)態(tài)范圍，大大超出了聲音復(fù)制所需的全振幅范圍。此外，音頻還要求寬系數(shù)與中間結(jié)果提供的精確度，其原因有二。首先，音頻應(yīng)用通常使用串聯(lián)無(wú)限脈沖響應(yīng)濾波器(IIR)以實(shí)現(xiàn)最低時(shí)延與最高性能。但串聯(lián)過濾每一級(jí)都會(huì)傳播上一級(jí)的錯(cuò)誤。信號(hào)與系數(shù)字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精確度越高，上述傳播錯(cuò)誤的影響就越小。 第二，在接近于零時(shí)必須保持信號(hào)精確度，以避免人耳可以分辨的諧波失真。浮點(diǎn)格式從本質(zhì)上說與人耳的敏感度配合得很好，因?yàn)樗诜謹(jǐn)?shù)趨近于零時(shí)會(huì)變得更精確。相反，定點(diǎn)系統(tǒng)在分?jǐn)?shù)極小的情況下會(huì)取近似值等于零，這就降低了精確度。所有上述浮點(diǎn)實(shí)數(shù)算法方面都對(duì)真實(shí)復(fù)制音頻信號(hào)至關(guān)重要。 盡管過去常用定點(diǎn)器件實(shí)現(xiàn)高保真音頻，但目前則轉(zhuǎn)向采用精確度更高的浮點(diǎn)格式。某些浮點(diǎn)DSP集成了多通道音頻串行端口(McASP)，從而簡(jiǎn)化了音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這就為上述發(fā)展趨勢(shì)提供了支持。隨著最新型音頻創(chuàng)新在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的日益普及，對(duì)浮點(diǎn)DSP的需求也將上升，這也有助于讓其成本更接近于定點(diǎn) DSP。 其他數(shù)據(jù)集 其它類型應(yīng)用的數(shù)據(jù)集也可受益于浮點(diǎn)的精確度。在醫(yī)療影像識(shí)別中，更高的精確度能夠支持許多層次的信號(hào)輸入，包括光、X射線、超聲波與其它來源的輸入等，它們都必須進(jìn)行定義與處理，以生成提供有用診斷信息的輸出影像。動(dòng)態(tài)范圍較大對(duì)雷達(dá)至關(guān)重要，這種情況下，系統(tǒng)應(yīng)能夠在從零到無(wú)窮大的范圍內(nèi)進(jìn)行跟蹤，而只用整個(gè)范圍的一個(gè)較小的子集進(jìn)行目標(biāo)捕獲與識(shí)別。動(dòng)態(tài)范圍較大也有助于讓機(jī)器人處理不可預(yù)見的情況，如在機(jī)器人正常有限的運(yùn)動(dòng)范圍中遇到的障礙等。與上述應(yīng)用形成對(duì)比的是，定點(diǎn)器件為巨大的通信市場(chǎng)提供更好的服務(wù)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)通信數(shù)據(jù)都是以八位字節(jié)串行傳輸，隨后進(jìn)行內(nèi)部擴(kuò)展以根據(jù)整數(shù)運(yùn)算進(jìn)行 16 位處理。 近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域不斷發(fā)展，DSP也由應(yīng)用推動(dòng)發(fā)展。SoC集成意味著更多的存儲(chǔ)器和不同的內(nèi)核與專用外設(shè)一起均能集成到同一器件上，這就使DSP產(chǎn)品能夠按特定市場(chǎng)的需求進(jìn)行定制。在此環(huán)境中，浮點(diǎn)功能已成為整體 DSP 產(chǎn)品組合中的另一要素。 定點(diǎn)DSP與浮點(diǎn) DSP 之間在成本與易用性方面仍有某些差異，但隨著時(shí)間的推移，上述差異已經(jīng)不大。對(duì)設(shè)計(jì)人員最具重要性的特性在于浮點(diǎn)格式具有更高的算術(shù)靈活性與精確度。對(duì)高保真音頻以及需要實(shí)數(shù)運(yùn)算、更高精確度與較大動(dòng)態(tài)范圍的其它數(shù)據(jù)集應(yīng)用而言，浮點(diǎn) DSP 是最佳的解決方案。 六.DSP的應(yīng)用 語(yǔ)音處理：語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音儲(chǔ)存等。 圖像/圖形：二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識(shí)別、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺、多媒體、電子地圖、圖像增強(qiáng)等。 軍事；保密通信、雷達(dá)處理、聲吶處理、導(dǎo)航、全球定位、跳頻電臺(tái)、搜索和反搜索等。 儀器儀表：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、地震處理等。 自動(dòng)控制：控制、深空作業(yè)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等。 醫(yī)療：助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、心電圖等。 家用電器：數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理舉例： CT：計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影裝置。（其中發(fā)明頭顱CT英國(guó)EMI公司的豪斯菲爾德獲諾貝爾獎(jiǎng)。） CAT:計(jì)算機(jī)X射線空間重建裝置。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動(dòng)立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。 心電圖分析。 七.DSP的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn): 對(duì)元件值的容限不敏感，受溫度、環(huán)境等外部參與影響小； 容易實(shí)現(xiàn)集成；VLSI 可以時(shí)分復(fù)用，共享處理器； 方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波； 可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等； 可用于頻率非常低的信號(hào)。 缺點(diǎn): 需要模數(shù)轉(zhuǎn)換； 受采樣頻率的限制，處理頻率范圍有限； 數(shù)字系統(tǒng)由耗電的有源期間構(gòu)成，沒有無(wú)源設(shè)備可靠。 但是優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過缺點(diǎn)。 |
|
|
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_1.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_2.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_3.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_4.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_5.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_6.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_7.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_8.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_9.jpg)
![[點(diǎn)擊]另外窗口打開圖片...](http://image51.360doc.com/DownloadImg/2012/04/2300/23417445_10.jpg)
