DSP是什麽

    DSP是微處理(lǐ)器(qì)的一種，中文也叫數(shù)字信号處理(lǐ)器(qì)，是以數(shù)字信号來(lái)處理(lǐ)大(dà)量信息的器(qì)件。其工作(zuò)原理(lǐ)是接收模拟信号，轉換為(wèi)0或1的數(shù)字信号。再對數(shù)字信号進行(xíng)修改、删除、強化，并在其他系統芯片中把數(shù)字數(shù)據解譯回模拟數(shù)據或實際環境格式。它不僅具有(yǒu)可(kě)編程性，而且其實時(shí)運行(xíng)速度可(kě)達每秒(miǎo)數(shù)以千萬條複雜指令程序，遠遠超過通(tōng)用微處理(lǐ)器(qì)，是數(shù)字化電(diàn)子世界中日益重要的電(diàn)腦(nǎo)芯片。它的強大(dà)數(shù)據處理(lǐ)能力和(hé)高(gāo)運行(xíng)速度，是最值得(de)稱道(dào)的兩大(dà)特色。目前主要品牌有(yǒu)FREESCALE、ADI、TI。其中TI公司的DSP在中國市場(chǎng)上(shàng)應用最為(wèi)廣泛，TMSC2000在自動控制(zhì)中應用普遍。

 

    早期的信号處理(lǐ)主要是模拟信号處理(lǐ)，是運用運算(suàn)放大(dà)電(diàn)路通(tōng)過不同的電(diàn)阻、電(diàn)容組配來(lái)實現的。其中很(hěn)明(míng)顯的問題是不靈活、不穩定，參數(shù)修改困難，需要采用多(duō)種阻值、容值的電(diàn)阻、電(diàn)容，并通(tōng)過電(diàn)子開(kāi)關選通(tōng)才能修改處理(lǐ)參數(shù)；而且其對周圍環境變化的敏感性強，溫度、電(diàn)路噪聲等都會(huì)造成處理(lǐ)結果的改變，而數(shù)字信号處理(lǐ)可(kě)以通(tōng)過軟件修改處理(lǐ)參數(shù)，因此具有(yǒu)很(hěn)大(dà)的靈活性。由于數(shù)字電(diàn)路采用二值邏輯，隻要環境溫度、電(diàn)路噪聲的變化不造成電(diàn)路邏輯的翻轉，數(shù)字電(diàn)路都可(kě)以不受影(yǐng)響地完成工作(zuò)，因此具有(yǒu)很(hěn)好的穩定性。因而信号處理(lǐ)由模拟信号處理(lǐ)逐漸轉向數(shù)據信号處理(lǐ)，從面使對數(shù)據信号處理(lǐ)的芯片DSP應運而生(shēng)。針對數(shù)字信号處理(lǐ)的要求，DSP芯片采用CMOS集成電(diàn)路制(zhì)造，并且采用改進的哈佛結構（Havard structure）,同時(shí)增加芯片上(shàng)的外圍、存儲器(qì)，以及特殊指令集，使得(de)DSP有(yǒu)很(hěn)好的操作(zuò)彈性與速度。而且改進型的哈佛結構特有(yǒu)的數(shù)據與程序分離的做(zuò)法，可(kě)以提高(gāo)運算(suàn)的性能。

 

    DSP的實現方法一般有(yǒu)以下幾種:

    ①在通(tōng)用的計(jì)算(suàn)機（如PS機）上(shàng)用軟件（如Fortran、C語言）實現。

    ②在通(tōng)用計(jì)算(suàn)機系統中加上(shàng)專用的加速處理(lǐ)機實現（如圖形加速卡等）。

    ③通(tōng)用的單片機（如MCS-51、8086系列等）實現，這種方法可(kě)用于一些(xiē)不太複雜的數(shù)字信号處理(lǐ)，如數(shù)字控制(zhì)等。

    ④用通(tōng)用的可(kě)編程DSP芯片實現。與單片機相比，DSP芯片具有(yǒu)更加适合于數(shù)字信号處理(lǐ)的軟件各硬件資源，可(kě)用于複雜的數(shù)字信号處理(lǐ)算(suàn)法。

    ⑤用專用的DSP芯片實現。在一些(xiē)特殊的場(chǎng)合，要求的信号處理(lǐ)速度極高(gāo)，用通(tōng)用DSP芯片很(hěn)難實現，例如專用于FFT、數(shù)字濾波、卷各、相關等算(suàn)法的DSP芯片，這種芯片将相應的信号處理(lǐ)算(suàn)法在芯片內(nèi)部用硬件實現，無需進行(xíng)編程。

 

    在上(shàng)以述幾種方法中，第①種方法的缺點是速度較慢，一般可(kě)用于DSP算(suàn)法的模拟：第②種和(hé)第⑤種方法專用性強，應用受到很(hěn)大(dà)的限制(zhì)，第②種方法也不便于系統的獨立運行(xíng)：第③種 隻适用于實現簡單的DSP算(suàn)法。20世紀70年代末80年代初，世界上(shàng)第一片單片可(kě)編程DSP芯片的誕生(shēng)，将理(lǐ)論研究結果廣泛應用到低(dī)成本的實際系統中，并且推動了新的理(lǐ)論和(hé)應用領域的發展，因而第④種方法才使數(shù)字信号處理(lǐ)的應用打開(kāi)了新的局面。

 

    數(shù)字信号處理(lǐ)系統是以數(shù)字信号處理(lǐ)為(wèi)基礎，因此具有(yǒu)數(shù)字處理(lǐ)的全部優點:

    ①接口方便。DSP系統與其他以現代數(shù)字技(jì)術(shù)為(wèi)基礎的系統或設備都是互相兼容。

    ②編程方便。方便技(jì)術(shù)人(rén)員對軟件進行(xíng)修改和(hé)升級。

    ③穩定性好。受環境溫度以及噪聲的影(yǐng)響較小(xiǎo)，可(kě)靠性高(gāo)。

    ④精度高(gāo)。

    ⑤可(kě)重複性好。數(shù)字系統受元器(qì)件參數(shù)性能變化的影(yǐng)響小(xiǎo)，因此便于測試、調試以及生(shēng)産。

    ⑥集成方便。DSP系統中的數(shù)字部件有(yǒu)高(gāo)度的規範性，便于大(dà)規模集成。

    當然，數(shù)字信号處理(lǐ)也有(yǒu)一定的缺點，如需要模數(shù)轉換；受采樣頻率的限制(zhì)，處理(lǐ)頻率範圍有(yǒu)限；數(shù)字系統由耗電(diàn)的有(yǒu)源器(qì)件構成，沒有(yǒu)無源設備可(kě)靠等。但(dàn)是其優點是遠遠大(dà)于缺點的。

 

    TMS320C2000系列DSP控制(zhì)器(qì)具有(yǒu)強大(dà)的性能，能夠實現複雜的控制(zhì)算(suàn)法。其片上(shàng)集成了Flash存儲器(qì)、高(gāo)速A/D轉換器(qì)、增強的CAN模塊、事件管理(lǐ)器(qì)、正交編碼電(diàn)路接口、多(duō)通(tōng)道(dào)緩沖串口等外設，主要應用于數(shù)字化的控制(zhì)。