隨著科技迭代更新,DSP正在成為一種幾乎無處不在的技術(shù),部件應(yīng)用在眾多消費電子,出現(xiàn)在人們的日常生活中,也開始進入先進設(shè)備中。這篇文我們盤點實現(xiàn)數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法及特點。
數(shù)字信號處理外文名為Digital Signal Process,簡稱DSP,是指利用計算機或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式的格式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理,以此得到復(fù)合人們需求的信號形式。DSP是一門涉及多學科又廣泛應(yīng)用在多領(lǐng)域的新興學科。
數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法有哪種?
1、在通用計算機上用軟件實現(xiàn),如Fortran、C語言等;
2、在通用計算機系統(tǒng)中加上專用的加速處理器實現(xiàn);
3、用通用的單片機實現(xiàn),這種方法可用于一些不太復(fù)雜的數(shù)字信號處理,如數(shù)字控制等。
4、用通用的可編程DSP芯片實現(xiàn)。與單片機相比,DSP芯片具有更適合數(shù)字信號處理的軟件和硬件資源,也可應(yīng)用在復(fù)雜的數(shù)字信號處理算法;
5、用專用的DSP芯片實現(xiàn),在一些特殊的場合,信號處理速度會要求極高,用通用DSP芯片難以實現(xiàn),如專用FFT、數(shù)字濾波、卷積等算法的DSP芯片,這種芯片將相應(yīng)的信號處理算法在芯片內(nèi)部用硬件實現(xiàn),無需軟件編程。
數(shù)字信號處理的特點如下:
1、普遍采用數(shù)據(jù)總線和程序總線分離的哈佛結(jié)構(gòu),允許取指令和執(zhí)行指令進行全部重疊進行;可直接在程序和數(shù)據(jù)空間之間進行信息傳送,減少訪問沖突,從而獲得高速運算能力。
2、DSP大多采用流水技術(shù),即每條指令都由片內(nèi)多個功能單元分別完成取值、譯碼、取數(shù)、執(zhí)行等步驟,從而在不提高時鐘頻率的條件下減少了每條指令的執(zhí)行時間,一般來說DSP有三級以上的流水線。
3、在每個時鐘周期執(zhí)行多個操作。針對濾波、相關(guān)矩陣運算等需要大量乘法累加運算的特點,DSP大都有獨立的乘法器和加法器,使得在同一周期內(nèi)可以完成相乘、累加兩個運算,有的DSP可以同時進行乘、加減運算,大幅提高FFT的蝶形運算速度。
4、片內(nèi)有多種總線可以同時進行取指令和多個數(shù)據(jù)存取操作,且有輔助寄存器用于尋址,它們可以在當前訪問前/后自動修改內(nèi)容以指向下一個要訪問的地址(自動變址),并支持循環(huán)尋址和位反序?qū)ぶ贰?/p>
5、具有軟、硬件等待功能,能與各種存儲器接口。
6、部分DSP芯片帶有DMA通道控制器及串行通信口等,配合片內(nèi)多總線結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)塊傳送速度大幅提高。
7、具有強大的DSP指令。
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