精华公布栏

发信人: champaign (原野), 信区: ECE
标  题: 迎接 DSP 产业化时代到来
发信站: 紫丁香 (Fri Jan 21 21:19:23 2000), 转信

发信人: fangf (方方), 信区: DSP
标  题: 迎接 DSP 产业化时代到来
发信站: 饮水思源站 (Sun Sep 12 00:35:09 1999) , 站内信件

迎接 DSP 产业化时代到来
----------------------------------------------------------------------------
----
---- 数字化是当今信息处理领域的一大潮流，数字信号处理
器(DSP) 是以数字信号来处理大量信息的器件，它能够每秒钟
处理数以千万条复杂的指令程序，其处理速度比以往最快的
PC 微处理器还快10 ～50 倍，是数字化电子世界不可缺少的电脑
芯片。DSP 的工作原理是接收转换成0 与1 的信号，然后加以修
改，删除不必要或冗余的信号后，对所需信号进行强化，并利
用其它系统芯片把数字数据解译回模拟格式或实际环境格
式。也就是说，DSP 能及时把处理过的信号，以所需的形式传送
给用户。
DSP 技术的发展及趋势
---- DSP 技术的发展经历了三个阶段，70 年代～80 年代～90 年代
。70 年代，数字信号处理技术的出现，成为分析实际现象的有
力工具。当时的DSP 系统由分立元件组成，包括线性电路模拟
前端、模拟数字转换器和外围界面电路、一大堆的组合电路
、可编程的阵列逻辑( PAL) 及可编程只读存储器(PROM)、存储器
及个别处理器( 如小型电脑或连接的处理器)。总之，70 年代的
DSP 解决方案集合了所有分立硬件及软件技术，用以输入、选
择、处理及输出信息。当时的DSP 技术在医疗电子、生物电子、
应用地球物理领域获得应用。
---- 进入80 年代，随着数字信号处理技术应用范围的扩大，要
求提高处理速度，进一步降低成本，推动了DSP 的诞生和发展
。这种DSP 是一种专用的综合性微处理器，能够高速输入和输
出数据，专门处理以运算为主的信号处理应用系统。美国德
州仪器公司(TI) 在1982 年推出的首枚低成本高性能的DSP 数字信
号处理器，使数字信号处理器应用系统向前跨出一大步，数
字信号处理技术亦开始逐渐普及。
---- 到了90 年代，DSP 技术发展十分惊人，目前已成为不少新兴
科技的主要推动力，其中包括电信和多媒体系统。以DSP 作为
主要元件，再加上外围设备和特定功能单元综合成的单一芯
片，加速了DSP 方案的发展。同时产品的价格得以降低，运算
速度和集成度获得提高。90 年代DSP 揭开了PC、通信及消费电子
市场合一的新纪元，这些技术也反过来促进数字信号处理器
的发展和需求。
---- DSP 从1978 年第一块单片DSP 投放市场以来，已经发展到目前
的第五代产品。
---- 当前的DSP 多数基于RISC 结构，已进入到VLSI 阶段。TI 公司的T
MS320C80 代表了DSP 的新一代芯片集成技术，它将4 个32 位的DSP、1
个32 位的RISC 主处理器、1 个传输控制器、2 个视频控制器和50Kb
个32 位的RISC 主处理器、1 个传输控制器、2 个视频控制器和50Kb
SRAM 集成在一个单片上。
---- DSP 是高速处理数字信号的处理器，是与此时代需求同步
成长起来的半导体器件。专家们认为，今后的DSP 器件所采用
的CMOS 技术，发展一定很迅速。并且，其成本不断下降，下降
的趋势大体与DRAM 或者其它高性能的逻辑电路，大容量半导体
产品的情况差不多。当前DSP 器件用的0.5 μm ～0.35 μmCMOS 工艺，
时钟频率大概可实现1MHz，采用这种工艺的 DS P 器件将成为大
容量DSP 系统应用的主流。其次，还可能有更大型的芯片，从2
0 兆到30 兆的晶体管电路，并且还有数兆位的RAM，这都将成为
低成本的DSP 系统的主流。这样一来，与现在的DSP 的发展相比
，其运算能力可从30 倍扩大到100 倍。按照当前CMOS 技术的发展
趋势，信号处理能力会发生相当大的变化。使用该技术对进
行DSP 器件开发者来说，在通信和高技术领域中必然是大展宏
图的好机会。
DSP 的开发特点
---- 1、结构特点
---- 在定点DSP 与浮点DSP 之间最根本的区别是数值格式。定点D
SP 硬件采用整数运算，浮点D SP 则是整数或实数运算。通常，
浮点DSP 格式为32 数据位宽，其中24 位组成尾数，8 位组成阶码。
定点DSP 不是16 位就是24 位数据位宽。一个24 位的定点DSP 所能提
供的精度与24 位尾数浮点DSP 提供的精度是相同的。但是定点
DSP 不可能提供如浮点DSP 尾数那样大的动态范围。
---- 就应用而言，选择定点DSP 还是浮点DSP 并非是一种成本和
性能的简单平衡。一般来说，定点DSP 体积较小，价格较浮点DS
P 低，但编程难度较大。浮点DSP 的动态范围和开发较为容易些
。选择合适的DSP 产品，设计者要对各种DSP 产品进行探索。
---- 2、通用型DSP
---- 以TMS320 系列为例，TI 公司的TMS320 系列是世界上最广泛应用
的通用型DSP。TMS320 系列大致分为16 位定点DSP、32 位浮点DSP、MPE
G 专用DSP 以及多处理器DSP 等4 个系列。
---- 3、专用DSP
---- 目前TI 公司推出一套全新的单芯片DSP(TMS320C54X 系列)，这是
一个高性能、低功耗的处理器件。该器件主要处理无线通信
中的高速数据压缩功能，如话音编码、通道编码、校正、均衡
、解调以及译码等功能。这种优化的功能使TMS320C54X 的DSP 内核
的MIPS 值比其它同类型DSP 产品高出约三成。
---- 4、用户定制的DSP
---- TI 推出的用户定制数字信号处理器(cDSP) 芯片，不仅能提
高系统性能、降低功能，同时还可以减小芯片用量，提高整机
的品质，满足客户对成本效益的需求。
---- 一个T320C2XLP(TI) 的cDSP 可代替五个独立器件。而且产品还具
备优化的能力，十分适合执行复杂的定位算法，可以迅速而
准确地将硬盘机的读/ 写头移至相应的数据磁轨，进行数据
存储或检索。
存储或检索。
---- 5、多媒体处理器芯片
---- 在多媒体技术席卷全球之时，世界各大计算机公司都在
加紧研制开发多媒体处理器芯片，TI 公司推出了第一代多媒
体可编程DSP(TMS320C80)。这种单片32 位DSP 在一块芯片上集成了一
个RISC 处理器和4 个DSP，通常称之为MVP( 多媒体视频处理器)。TM
S320C80 的可编程功能表现为可支持MPEG、IPEG、H261 和G728 等各种
图像压缩规格，并可支持所有的算法。这种多媒本视频处理
器在视频领域内每秒可运算20 亿次以上，代表当今这一领域
中的最高水平。它采用0.5 μ mCMOS 工艺，以350 个引脚塑料栅阵
列封装形式供货。 DSP 的市场规模
---- DSP 是一个市场增长极快的产品，销售增长速度为集成电
路销售增长速度的2 倍以上。1 994 年全世界DSP 市场已达10 亿美
元。1994 年全球通用单芯片数字信号处理器最大市场是美国，
占总销售额的41.5%；欧洲占30.9%；日本占18.4%；亚洲其它国家
占9.2%，比1990 年翻一番。产品中，定点DSP 为8.6 亿美元，浮点DSP
为1.4 亿美元。预计到1998 年，该市场将达到30 亿美元。其中，浮
点DSP 将占该市场的20%。
---- 据Forward Concepts 公司预测，在今后4 年中，包括基于核心和
基于单元的DSP 芯片内可定制DSP(customizable DSP) 市场的年均增
长率将保持在57% 左右。按照这一增长率，可定制DSP 芯片的市
场规模将从1996 年的4.15 亿美元跃升到2000 年的24.4 亿美元。虽然
可定制D SP 芯片仅占1996 年整个通用DSP 市场的15%，但到2000 年这
一比例可望上升到28.7%。同时，世界可编程DSP 的市场将从1996
年的24.65 亿美元增长到2000 年的91.35 亿美元。
---- 消费类电子和PC 多媒体是DSP 新的重要市场机会，到2000 年D
SP 市场将达到90 亿美元，若将固定功能的DSP 和DSP ASIC 包括进去
，则将达到120 亿美元。消费类电子产品采用DSP、微处理器或A
SIC 将以“ 功能/ 每指令/ 每美元” 的系数而定，并按特定时点而
取舍。据报导，19 96 年，单是多媒体DSP 为1.44 亿美元；到2001 年
多媒体DSP 为3 亿美元。

--
    感情是一个难以驯服的野马
    理智却是一个严厉的马夫

※ 来源:．紫丁香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: 202.118.228.139]