據數字信號處理的要求,DSP芯片壹般具有如下主要特點:
(1)在壹個指令周期內可完成壹次乘法和壹次加法;
(2)程序和數據空間分開,可以同時訪問指令和數據;
(3)片內具有快速RAM,通常可通過獨立的數據總線在兩塊中同時訪問;
(4)具有低開銷或無開銷循環及跳轉的硬件支持;
(5)快速的中斷處理和硬件I/O支持;
(6)具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器;
(7)可以並行執行多個操作;
(8)支持流水線操作,使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行!
DSP(DigitalSignalProcessing)即數字信號處理技術,DSP芯片即指能夠實現數字信號處理技術的芯片。
DSP芯片的內部采用程序和數據分開的哈佛結構,具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速的實現各種數字信號處理算法。
DSP芯片可以按照下列三種方式進行分類。
1.按基礎特性分
這是根據DSP芯片的工作時鐘和指令類型來分類的。如果在某時鐘頻率範圍內的任何時鐘頻率上,DSP芯片都能正常工作,除計算速度有變化外,沒有性能的下降,這類DSP芯片壹般稱為靜態DSP芯片。例如,日本OKI電氣公司的DSP芯片、TI公司的TMS320C2XX系列芯片屬於這壹類。
如果有兩種或兩種以上的DSP芯片,它們的指令集和相應的機器代碼機管腳結構相互兼容,則這類DSP芯片稱為壹致性DSP芯片。例如,美國TI公司的TMS320C54X就屬於這壹類。
2.按數據格式分
這是根據DSP芯片工作的數據格式來分類的。數據以定點格式工作的DSP芯片稱為定點DSP芯片,如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列,AD公司的ADSP21XX系列,AT&T公司的DSP16/16A,Motolora公司的MC56000等。以浮點格式工作的稱為浮點DSP芯片,如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X,AD公司的ADSP21XXX系列,AT&T公司的DSP32/32C,Motolora公司的MC96002等。
不同浮點DSP芯片所采用的浮點格式不完全壹樣,有的DSP芯片采用自定義的浮點格式,如TMS320C3X,而有的DSP芯片則采用IEEE的標準浮點格式,如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。
3.按用途分
按照DSP的用途來分,可分為通用型DSP芯片和專用型DSP芯片。通用型DSP芯片適合普通的DSP應用,如TI公司的壹系列DSP芯片屬於通用型DSP芯片。專用DSP芯片是為特定的DSP運算而設計的,更適合特殊的運算,如數字濾波、卷積和FFT,如Motorola公司的DSP56200,Zoran公司的ZR34881,Inmos公司的IMSA100等就屬於專用型DSP芯片。