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DSP

相关基础知识

数字量和模拟量

在自然界中，存在很多的物理量，尽管他们的形式千差万别，但是从他们的共同特性而言，可以归纳为两类：模拟

量和数字量。模拟量的变化是连续的，例如：压力、温度、交流电压等。数字量的变化在时间和数量上是离散的，

也就是说他们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一些离散的瞬间，同时，他们的数值大小和每次的增减变化

都是某一个最小数量单位的整数倍，而小于这个最小数量单位的数值没有任何物理意义。例如：用电子电路记录自

动生产线上输出的零件数目时，每送出一个零件便给电子电路一个信号，使之记“1”，而没有零件送出的时候加给

电子电路的信号为“0“，不计数。从这里可见，零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的，因

此它是数字信号。

数字信号和模拟信号

信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。

模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取值是否离散来确定。模拟信号是用连续变化的数值来表示要说明的信息；

数字信号是用有限个“0”和“1”的代码来表示信息中某一个字符，当很多字符组合起来时，才能表达完整的信息。

在电子设备中，常将表示模拟量的电信号叫模拟信号，将表示数字量的电信号叫数字信号。正弦波信号和方波信号

就是典型的模拟信号和数字信号。与模拟信号相比，数字信号具有抗干扰能力强、存储处理方便等优点。

数字信号处理

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号（也就是对数字信号）进行采集、变换、滤波、估

值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息

技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在

通信等领域得到极为广泛的应用。

随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展，数字信号处理技术已经逐渐发展成为一门关键的技术学科。

DSP芯片，即数字信号处理器，是专门为快速实现各种数字信号处理算法而设计的、具有特殊结构的微处理器，其

处理速度已高达2000MIPS，比最快的CPU还快10-50倍。目前，在微电子技术发展的带动下，DSP芯片的发展日

新月异，DSP的功能日益强大，性能价格比不断上升，开发手段不断改进。在当今的数字化时代背景下，DSP已成

为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。同时DSP已成为集成电路中

发展最快的电子产品，并成为电子产品更新换代的决定因素。在国外，DSP芯片已经被广泛地应用于当今技术革命

的各个领域；在我国，DSP技术也正以极快的速度被应用在通信、电子系统、信号处理系统、自动控制、雷达、军

事、航空航天、医疗、家用电器、电力系统等许多领域中，而且新的应用领域在不断地被发掘。因此基于DSP技

术的开发应用正成为数字时代的应用技术潮流。

什么是DSP

1.广义的理解，译为数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP)

2.狭义的理解，译为数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)

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亦即针对数字信号处理(DigitalSignalProcessing,DSP)发展出的处理器。这一类芯片的特点，便是经由硬件的设计，

使一般数字讯号处理的运算速度加快，以及提升程序化的方便程度。它与一般计算机CPU最大的差异在于DSP对

数学运算较擅长。

我们现在所讲的DSP是狭义上理解的数字信号处理器。是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采

用程序和数据分开的哈佛结构（

具有独立的数据和地址总线，从而使得处理器指令和数据并行，与冯诺伊曼的结构相比，大大提

），具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种

高了处理效率。

数字信号处理算法。是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器件，将模拟信号或我们现实生活中的一些

信号转化为数字信号来进行处理。这些可以转化的信号包括诸如音频、视频信号，温度，速率，压力，位置等。

信号在被数字化并进行一系列计算、分析处理后，可以完成一些用户要求的特定功能。

DSP芯片的分类

1、根据数据格式

根据D