第1章 DSP绪论04191.ppt

2003.2.16 DSP原理及应用 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 1．DSP芯片的现状 （7）开发工具具有较完善的软件和硬件开发工具，如：软件仿真器Simulator、在线仿真器Emulator、C编译器和集成开发环境CCS等，给开发应用带来很大方便。CCS是TI公司针对本公司的DSP产品开发的集成开发环境。它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能，而且支持C/C++和汇编的混合编程。开放式的结构允许外扩用户自身的模块。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 2．国内DSP的发展现状进入21世纪以后，中国新兴的数字消费类电子产品进入增长期，市场呈现高增长态势，普及率大幅度提高，从而带动了DSP市场的高速发展。此外，计算机、通信和消费类电子产品的数字化融合也为DSP提供了进一步的发展机会。随着中国数字消费类产品需求的大幅增长，以及DSP对数字信号高速运算与同步处理能力的提高，DSP的应用领域将逐渐从移动电话领域扩展到新型数字消费类领域。应用：用于图像压缩与传输等图像信号的处理，语音的编码、合成、识别和高保真等语音信号的处理以及通信信号的调制解调、加密、多路复用、扩频、纠错编码等处理。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 3．DSP技术的发展趋势未来的10年，全球DSP产品将向着高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展，DSP芯片将越来越多地渗透到各种电子产品当中，成为各种电子产品尤其是通信类电子产品的技术核心。DSP技术将会有以下一些发展趋势： （1）DSP的内核结构将进一步改善多通道结构和单指令多重数据（SIMD）、特大指令字组（VLIM）将在新的高性能处理器中占主导地位，如AD公司的 ADSP-2116x。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 3．DSP技术的发展趋势 （2）DSP 和微处理器的融合微处理器MPU：是一种执行智能定向控制任务的通用处理器，它能很好地执行智能控制任务，但是对数字信号的处理功能很差。DSP处理器：具有高速的数字信号处理能力。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能。将DSP和微处理器结合起来，可简化设计，加速产品的开发，减小PCB体积，降低功耗和整个系统的成本。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 3．DSP技术的发展趋势 （3）DSP 和高档CPU的融合大多数高档MCU，如Pentium 和PowerPC都是SIMD指令组的超标量结构，速度很快。在DSP中融入高档CPU的分支预示和动态缓冲技术，具有结构规范，利于编程，不用进行指令排队，使DSP性能大幅度提高。 （4）DSP 和SOC的融合SOC是指把一个系统集成在一块芯片上。这个系统包括DSP 和系统接口软件等。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 3．DSP技术的发展趋势 （5）DSP 和FPGA的融合FPGA是现场可编程门阵列器件。它和DSP集成在一块芯片上，可实现宽带信号处理，大大提高信号处理速度。 （6）实时操作系统RTOS与DSP的结合随着DSP处理能力的增强，DSP系统越来越复杂，使得软件的规模越来越大，往往需要运行多个任务，各任务间的通信、同步等问题就变得非常突出。随着DSP性能和功能的日益增强，对DSP应用提供RTOS的支持已成为必然的结果。 第1章 DSP绪论 1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势 3．DSP技术的发展趋势 （7）DSP的并行处理结构为了提高DSP芯片的运算速度，各DSP厂商纷纷在DSP芯片中引入并行处理机制。这样，可以在同一时刻将不同的DSP与不同的任一存储器连通，大大提高数据传输的速率。 （8）功耗越来越低随着超大规模集成电路技术和先进的电源管理设计技术的发展，DSP芯片内核的电源电压将会越来越低。 第1章 DSP绪论 1.3 DSP系统 1.3.1 DSP系统的构成一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等组成。 x(t) 抗混叠 滤波器 A/D 转换器 x(n) y(n) y(t) 数字信号处理器 D/A 转换器 低通 滤波器 第1章 DSP绪论DSP系统的处理过程：① 将输入信号x(t)进行抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠；② 经采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)；③ 数字信号处理器对x(n)进行处理，得数字信号y(n)；④ 经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号；⑤ 经低通滤波器，滤除高频分量，得到平滑的模拟信号y(t)。 第1章 DSP绪论 1.3.2 D