dsp 又叫數(shù)字信號處理器。顧名思義,dsp 主要用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域,非常適合高密度,重復(fù)運算及大數(shù)據(jù)容量的信號處理�，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、便攜式計算機和便攜式儀表、雷達(dá)、圖像、航空、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域,常見的手機、數(shù)字電視和數(shù)碼相機都離不開dsp。dsp 用于手機和基站中為移動通信的發(fā)展做出重要貢獻,將在2. 5g和3g中扮演重要角色�？梢哉f,dsp 已經(jīng)融入到生活的方方面面。

　　dsp 相對于一般微處理器作了很大的擴充和增強,主要是:

　　a) 修正的哈佛結(jié)構(gòu),多總線技術(shù)以及流水線結(jié)構(gòu)。將程序與數(shù)據(jù)存儲器分開,使用多總線,取指令和取數(shù)據(jù)同時進行,以及流水線技術(shù),這使得速度有了較大的提高。

　　b) 硬件乘法器以及特殊指令。這是區(qū)別于一般微處理器的重要標(biāo)志。一般微處理器用軟件實現(xiàn)乘法,逐條執(zhí)行指令,速度慢。而dsp 依靠硬件乘法器單周期完成乘法運算,而且還具有專門的信號處理指令,如tm320 系列的firs ,lms ,macd 指令等。

　　eda 技術(shù)

當(dāng)今電子系統(tǒng)的復(fù)雜性在不斷增加,而電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快,傳統(tǒng)的設(shè)計方法難以適應(yīng)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,ecad 在某種程度上減輕了設(shè)計人員的工作壓力,但其智能化、自動化水平仍不盡人意。于是eda 技術(shù)作為一種全新的技術(shù)誕生了。它正改變著數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)計方法,設(shè)計過程和設(shè)計觀念。

　　eda(即electronic design automation) 即電子設(shè)計自動化,它是以計算機為工具,在eda 軟件平臺上,對用硬件描述語言hdl 完成的設(shè)計文件自動地邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真,直至對于特定目標(biāo)芯片進行適配編譯、邏輯影射和編程下載等。設(shè)計者只需用hdl 語言完成系統(tǒng)功能的描述,借助eda 工具就可得到設(shè)計結(jié)果,將編譯后的代碼下載到目標(biāo)芯片就可在硬件上實現(xiàn)。這里的目標(biāo)芯片就是pld 器件( fpga/cpld) 。fpga/ cpld 是eda 技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ),這兩者是分不開的。可以說沒有pld 器件,eda 技術(shù)就成為無源之水。

　　eda 技術(shù)作為一種現(xiàn)代電子系統(tǒng)開發(fā)方式,具有兩方面特點。

　　修改軟件程序即可改變硬件　

由于fpga/ cpld 可以通過軟件編程對該硬件的結(jié)構(gòu)和工作方式進行重構(gòu),修改軟件程序就相當(dāng)于改變了硬件,這是非常有用的。軟件可以使用自頂向下的設(shè)計方案,而且可以多個人分工并行工作,這些年來ip 核產(chǎn)業(yè)的崛起,將若干軟核結(jié)合起來就可以構(gòu)成一個完整的系統(tǒng),這一切極大地縮短了開發(fā)周期和上市時間,有利于在激烈的市場競爭中搶占先機。

　　速度快,可靠性高

　　mcu 和dsp 都是通過串行執(zhí)行指令來實現(xiàn)特定功能,不可避免低速,而fpga/ cpld 則可實現(xiàn)硬件上的并行工作,在實時測控和高速應(yīng)用領(lǐng)域前景廣闊;另一方面,fpga/cpld 器件在功能開發(fā)上是軟件實現(xiàn)的,但物理機制卻和純硬件電路一樣,十分可靠。而mcu 和dsp 芯片在強干擾條件下,尤其是強電磁干擾下,很可能越出正常的工作流程,出現(xiàn)pc 跑飛現(xiàn)象。eda 高可靠性正好克服了它們這一先天不足。

　　結(jié)束語

　　單片機,dsp 和fpga/ cpld 各具特色,滿足了不同需要,已經(jīng)成為數(shù)字時代的核心動力。為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢,三者結(jié)合成為一個新的發(fā)展趨勢。

　　mcu 與dsp 的結(jié)合

　　mcu 價格底,能很好地 完成通信和智能控制的任務(wù),但信號處理能力差。dsp 恰好相反。把兩者結(jié)合,能滿足同時需要智能控制和數(shù)字信號處理的場合,如蜂窩電話,無繩網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等,這有利于減小體積,降低功耗和成本。

　　dsp 和fpga/ cpld 的結(jié)合

　　由于fpga/ cpld 兼有串/ 并行工作方式,高速度和寬口徑適用性等特點,將dsp 與fpga 集成在一個芯片上,可實現(xiàn)寬帶信號處理,極大地提高信號處理速度。另外,fpga可以進行硬件重構(gòu),功能擴展或性能改善非常容易�？傊�,單片機,dsp , pld/ eda 極大地推動了信息技術(shù)的發(fā)展。要作為一名工程師,必須掌握從系統(tǒng)設(shè)計級、電路設(shè)計級到物理實現(xiàn)級整個過程分析設(shè)計能力,能熟練使用新器件,新的開發(fā)工具,并不斷更新觀念,只有這樣,才能適應(yīng)時代發(fā)展,才能把握現(xiàn)在,創(chuàng)造未來!