當前位置:編程學習大全網 - 編程語言 - 信號處理發展史

信號處理發展史

自1982年第壹片數字信號處理器TMS320ClO產生以來,DSP的發展大致經歷了四個階段,也形成了目前DSP的四代產品。

(1)第壹代DSP

1982年TI(Texas

Instruments)公司推出的TMS320ClO是第壹代DSP的代表,它是16位定點DSP,首次采用哈佛結構,完成乘累加運算時間為390ns,處理速度較慢。

(2)第二代DSP

1987年Motorola公司推出了DSP56001,它是24位定點DSP,完成乘累加運算時間為75ns,其他產品如AT&T公司的DSPl6A,ADI(Analog

Devices Inc.)公司的ADSP壹2100,TI公司的TMS320C50等,代表了第二代DSP產品。

(3)第三代DSP

1995年出現了第三代定點DSP產品,如Motorola公司的DSP56301,ADI公司的ADSP壹2180,TI公司的TMS320C541等。

這些產品改進了內部結構,增加了並行處理單元,擴展了內部存儲器容量,提高了處理速度,指令周期大約20ns左右。

同期出現了功能更強的32位浮點處理的DSP,如Motorola公司的DSP56000,TI公司的TMS320C3X,ADI公司的ADSP-21020等。

(4)第四代DSP

最近幾年推出了性能更高的第四代處理器,包括並行處理結構DSP和超高性能DSP.如ADI公司的32位浮點處理器SHRAC系列ADSP2106X、TI公司的TMS320C4X等,以及近兩年TI公司推出的並行處理定點系列TMS320C62XX、浮點系列TMS320C67XX,ADI公司的並行處理浮點系列ADSP21160和TigerSHARC系列ADSP—TSl01S、ADSP—TS201等。

目前DSP生產廠家中最有影響的是TI公司、ADI公司、AT&T公司和Motorola公司。

其中TI公司和ADI公司的產品系列最全,市場占有率最高。

DSP處理器有定點處理和浮點處理兩大類,適用於不同場合。

早期的定點處理DSP可以勝任大多數數字信號處理應用,但其可處理的數據的動態範圍有限,如16位定點DSP動態範圍僅96dB。

在某些數據的動態範圍很大的場合,按定點處理可能會發生數據溢出,在編程時需要使用移位定標措施或者定點指令模擬浮點運算,使程序執行速度大大降低。

浮點處理器的出現解決了這些問題,它拓展了數據動態範圍。

浮點DSP的綜合性能優於定點DSP,在相同的指令周期內,它既可以完成32位定點運算,也可以完成浮點運算。

而且其匯編源程序容易編寫、可讀性好、調試方便。

隨著DSP本身的不斷發展,它的開發工具也不斷發展和完善。

早期的DSP開發只能使用簡單的命令行形式的編譯器和鏈接器,使用匯編語言編程,且缺乏調試工具,因此開發難度大、周期長。

近幾年來,DSP的開發工具向可視化發展,DSP生產廠家和第三方提供了各種軟件開發環境和硬件仿真調試工具,支持DSP的程序開發。

如TI公司的Code

poser系列(cc2000, cc5000,cc6000),ADI公司的Visual

DSP++等。

硬件調試工具普遍采用JTAG掃描方式支持在線調試、支持多處理器調試,還提供了各種評估板。

軟件和硬件調試工具的發展,使DSP程序的開發過程變得相對容易。

此外,目前許多類型的DSP開發過程中可以使用c編譯器,簡化了開發過程。

但是針對定點DSP的c編譯器編譯效率不高,而浮點DSP的c編譯器的效率很高,這使得浮點DSP的程序開發更簡單和方便,縮短了開發周期,降低了開發成本。

隨著集成電路技術的發展,DSP處理器的運算能力不斷提高,從早期的5MIPS(百萬條指令/秒),目前已經達到1GFLOPS(千兆次浮點運算/秒)以上,如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701處理能力達到1GFLOPS,ADI公司的ADSP—TSl01S達到1.5GFLOPS,ADSP。

TS201S達到3GFLOPS。

但對於某些信號處理應用而言,要求信號處理能力達到每秒幾百億、上千億次運算。

這可以通過提高DSP主頻或者通過並行處理來滿足,提高主頻所遇到的難度和付出的成本越來越大,單處理器性能的提高受到許多因素的限制。

因此很多DSP處理器具有多處理器擴展接LI,可以方便地實現多處理器並行處理結構,如TI公司的TMS320C4X,ADI公司的ADS-2106X等。

新型DSP內部引入了並行處理技術,以滿足處理速度的要求,如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701,ADI公司的ADSP—TSl01S和ADSP—TS201S等。

  • 上一篇:怎樣使用PIC單片機的內部振蕩方式
  • 下一篇:大學生適合學習前端工程師嗎?
  • copyright 2024編程學習大全網