DSP芯片介绍及其选型

2026-09-26 02:04:21

　　在我们设计DSP应用系统时，DSP芯片选型是非常重要的一个环节。在DSP

　　芯片生产厂商，其产品应用也最广泛，TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广

　　泛应用于各个领域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，

　　这是DSP应用历史上的一个里程碑，从此，DSP芯片开始得到真正的广泛应用。

　　由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐

　　(3)面向高性能、多功能、复杂应用领域的TMS320C6000系列，主要包括

　　Motorola公司推出的DSP芯片比较晚。1986年该公司推出了定点DSP处理

　　器MC56001；1990年，又推出了与IEEE浮点格式兼容的的浮点DSP芯片

　　杰尔公司的SC1000和SC2000两大系列的嵌入式DSP内核，主要面向电信

　　标的问题是什么是一次操作，通常操作包括CPU操作外，还包括地址计算、DMA

　　访问数据传输、I/O操作等。一般说MOPS越高意味着乘积-累加和运算速度越

　　操作/秒，这是衡量浮点DSP芯片的重要指标。例如TMS320C31在主频为40MHz

　　达1GFLOPS。浮点操作包括浮点乘法、加法、减法、存储等操作。应注意的是，

　　FFT/FIR执行时间，运行一个N点FFT或N点FIR程序的运算时间。由于

　　FFT运算/FIR运算是数字信号处理的一个典型算法，因此，该指标可以作为衡

　　(2)运算精度：一般情况下，浮点DSP芯片的运算精度要高于定点DSP芯片

　　的运算精度，但是功耗和价格也随之上升。一般定点DSP芯片的字长为16位、

　　24位或者32位，浮点芯片的字长为32位。累加器一般都为32位或40位。定

　　和运算量。浮点DSP 的速度一般比定点DSP 处理速度低，其成本和功耗都比定

　　点DSP 高，但是由于其采用了浮点数据格式，因而处理精度，动态范围都远高

　　用，在对浮点DSP 进行编程时，不必考虑数据溢出和精度不够的问题，因而编

　　程要比定点DSP 方便、容易。因此说，运算精度要求是一个折衷的问题，需要

　　(3)字长的选择：一般浮点DSP 芯片都用32 位的数据字，大多数定点DSP

　　芯片是16 位数据字。而Motorola 公司定点芯片用24 位数据字，以便在定点和

　　总线寻址空间等。片内存储器的大小决定了芯片运行速度和成本，例如TI 公司

　　同一系列的DSP 芯片，不同种类芯片存储器的配置等硬件资源各不相同。通过

　　对算法程序和应用目标的仔细分析可以大体判定对DSP 芯片片内资源的要求。

　　几个重要的考虑因素是片内RAM 和ROM 的数量、可否外扩存储器、总线接口/中

　　复杂DSP 系统的必备条件，对缩短产品的开发周期有很重要的作用。开发工具

　　包括软件和硬件两部分。软件开发工具主要包括：C 编译器、汇编器、链接器、

　　程序库、软件仿真器等，在确定DSP 算法后，编写的程序代码通过软件仿真器

　　系统开发板。在线硬件仿真器通常是JTAG 周边扫描接口板，可以对设计的硬件

　　DSP 软件，可以提高开发效率。甚至在有的数量小的产品中，直接将开发板当

　　电压供电，通常有3.3V、2.5V，1.8V，0.9V 等，在同样的时钟频率下，它们的

　　功耗将远远低于5V 供电电压的芯片。加强了对电源的管理后，通常用休眠、等

　　待模式等方式节省功率消耗。例如TI 公司提供了详细的、功能随指令类型和处

　　(7)价格及厂家的售后服务因素：价格包括DSP 芯片的价格和开发工具的价

　　格。如果采用昂贵的DSP 芯片，即使性能再高，其应用范围也肯定受到一定的

　　中的DSP 芯片。还要充分考虑厂家提供的的售后服务等因素，良好的售后技术

　　(8)其他因素：包括DSP 芯片的封装形式、环境要求、供货周期、生命周期

　　机速度控制也是根据位置反馈信号，计算出转子速度，再利用PI 或PID 等控制

　　方法，实时调整PWM 占空比等来实现定子电流调节。因此，控制芯片要进行较

　　Motorola 的数字信号处理器DSP568xx 系列整合了通用数字信号处理器快

　　用，TMS320LF2407A 作为一款专门面向数字控制系统进行优化的通用可编程微

　　理能力，又集成了数字控制系统所必需的输入、输出、A/D 转换、事件捕捉等

　　外设，其时钟频率为40MHz，指令周期小于50ns，采用改进的哈佛结构和流水

　　从运行速度，精度角度来讲上述两款芯片相差无几，但是TMS320LF2407A

　　的调试开发环境(CCS)更加成熟，可参考的资料也更丰富，这样无疑会减少开发

　　C54X、C54XX、C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗，所以最适合个人

　　与便携式上网以及无线通信应用，如手机、PDA、GPS 等应用。处理速度在

　　定时器、DMA 等外设。值得注意的是C55XX 提供了EMIF 外部存储器扩展接口，

　　在相当长的时期内，无线应用仍将是可编程DSP 市场的驱动引擎。DSP 技

　　在产品应用上，目前重要的DSP 应用产品，如移动电话、调制解调器、HDD

　　DSP 的广泛应用，如数码相机、VoIP 电话和手持电子设备等。中国在消费电子

　　DSP 产品，如音响设备、DVR、机顶盒等。整体来看，DSP 应用在通讯领域、数