DSP应用和发展
1引言
自从数字信号处理器DigitalSig
alProcessor问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图象处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。随着成本的降低,控制界已对此发生浓厚兴趣,已不少场合得到成功应用。
2DSP技术的发展历程
DSP的发展大致分为三个阶段:
在数字信号处理技术发展的初期二十世纪5060年代,人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国I
tel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。
随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品,标志了实时数字信号处理领域的重大突破。TI公司之后不久相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25C26C28、第三代DSP芯片TMS320C30C31C32。90年代DSP发展最快,TI公司相继推出第四代DSP芯片TMS320C4OC44、第五代DSP芯片TMS320C5XC54X、第二代DSP芯片的改进型TMS320C2XX、集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8X以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62XC67X等。
随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指令
f周期为120
s,且具有双内部总线,从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能浮点DSP芯片应是ATT公司于1984年推出的DSP32。与其他公司相比,Motorola公司在推出DSP芯片方面相对较晚。1986年,该公司推出了定点处理器MC56001。1990年,推出了与IEEE浮点格式兼容的浮点DSP芯片MC96002。
美国模拟器件公司AD在DSP芯片市场上也占有一定的份额,相继推出了一系列具有自己特点的DSP芯片,其定点DSP芯片有ADSP210121032105、ASDP21112115、ADSP216121622164以及ADSP21712181,浮点DSP芯片有ADSP2100021020、ADSP2106021062等。
自1980年以来,DSP芯片得到了突飞猛进的发展,DSP芯片的应用越来越广泛,并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。从运算速度来看,MAC一次乘法和一次加法时间已经从20世纪80年代初的400
s如TMS32010降低到10
s以下如TMS320C54X、TMS320C62Xr