DSP公司各主流芯片比较(精)doc

2026-07-02 04:15:22

　　DSP企业各主流芯片比较(精) DSP企业各主流芯片比较(精) PAGE / NUMPAGES DSP企业各主流芯片比较(精) DSP 芯片介绍及其选型 前言 DSP 芯片也称数字信号办理器，是一种特别合适于进行数字信号办理运算的微办理用具，其主 机应用是及时迅速地实现各样数字信号办理算法。依据数字信号办理的要求， DSP 芯片一般拥有以下主要特色： 1）在一个指令周期内可达成一次乘法和一次加法； 2）程序和数据空间分开，能够同时接见指令和数据； 3）片内拥有迅速 RAM ，往常可经过独立的数据总线）拥有低开支或无开支循环及跳转的硬件支持； 5）迅速的中止办理和硬件 I/O 支持； 6）拥有在单周期内操作的多个硬件地点产生器； 7） 能够并行履行多个操作； 8）支持流水线操作，使取指、译码和履行等操作能够重叠履行。 在我们设计 DSP 应用系统时， DSP 芯片选型是特别重要的一个环节。在 DSP 系统硬件设计中只有选定了 DSP 芯片，才能进一步设计其外头电路及系统的其余电路。所以说， DSP 芯片的 选择应依据应用系统的实质需要而确立，做到既能知足使用要求，又不浪费资源，进而也达到成本最小化的目的。 DSP 及时系统设计和开发流程如图 1 所示。 主要 DSP 芯片厂商及其产品 德州仪器企业 尽人皆知，美国德州仪器（ Texas Instruments， TI ）是世界上最著名的 DSP 芯片生产厂商，其 产品应用也最宽泛， TI 企业生产的 TMS320 系列 DSP 芯片宽泛应用于各个领域。 TI 企业在 1982 年景功推出了其第一代 DSP 芯片 TMS32010 ，这是 DSP 应用历史上的一个里程碑，从 此， DSP 芯片开始获得真实的宽泛应用。因为 TMS320 系列 DSP 芯片拥有价钱便宜、简单易 用、功能强盛等特色，所以渐渐成为当前最有影响、最为成功的 DSP 系列办理器。 当前， TI 企业在市场上主要有三大系列产品： 1）面向数字控制、运动控制的TMS320C2000 系列，主要包含 TMS320C24x/F24x 、 TMS320LC240x/LF240x 、 TMS320C24xA/LF240xA 、 TMS320C28xx 等。 （2）面向低功耗、手持设备、无线C5000 等。  系列，主要包含 （3）面向高性能、多功能、复杂应用领域的 TMS320C6000 系列，主要包含 TMS320C62xx 、 TMS320C64xx 、 TMS320C67xx 等。 美国模拟器件企业 ADI 企业在 DSP 芯片市场上也据有必定的份额，接踵推出了一系列拥有自己特色的 DSP 芯 片，其定点 DSP 芯片有 ADSP2101/2103/2105 、 ADSP2111/2115 、ADSP2126/2162/2164 、 ADSP2127/2181 、 ADSP-BF532 以及 Blackfin 系列，浮点 DSP 芯片有 ADSP21000/21020 、 ADSP21060/21062 ，以及虎鲨 TS101，TS201S。 Motorola 企业 Motorola 企业推出的 1990 年，又 推出了与  DSP 芯片比较晚。 1986 年该企业推出了定点 DSP 办理器 IEEE 浮点格式兼容的的浮点 DSP 芯片 MC96002 。  MC56001 ； 还有 DSP53611、 16 位 DSP56800、 24 位的 DSP563XX 和 MSC8101 等产品。 杰尔企业 杰尔企业的 SC1000 和 SC2000 两大系列的嵌入式信、多媒体服务器及其余新兴应用。  DSP 内核，主要面向电信基础设备、挪动通 DSP 芯片的选型参数 依据应用处合和设计目标的不一样，选择 DSP 芯片的重视点也各不相同，其主要参数包含以下几个方面： （1）运算速度：第一我们要确立数字信号办理的算法，算法确立此后其运算量和达成时间也 就大概确立了，依据运算量及其时间要求就能够估量 DSP 芯片运算速度的下限。在选择 DSP 芯片刻，各个芯片运算速度的权衡标准主要有： MIPS(Millions of Instructions Per Second ，百万条指令 /秒，一般 指令字的 TMS320B2XX 为 2400MIPS 。一定指出的是这是定点  DSP 为 20~100MIPS ，使用超长 DSP 芯片运算速度的权衡指 标，应注意的是，厂家供应的该指标一般是指峰值指标，所以，系统设计时应留有必定的裕量。 MOPS(Millions of Operations Per Second ，每秒履行百万操作。这个指标的问题是什么是一次操 作，往常操作包含 CPU 操作外，还包含地点计算、 DMA 接见数据传输、 I/O 操作等。一般说 MOPS 越高意味着乘积 -累加和运算速度越快。 MOPS 能够对 DSP 芯片的性能进行综合描绘。 MFLOPS （ Million Floating Point Operations Per Second ），百万次浮点操作 /秒，这是权衡浮点 DSP 芯片的重要指标。比如 TMS320C31 在主频为 40MHz 时，办理能力为 40MFLOPS ， TMS320C6701 在指令周期为 6ns 时，单精度运算可达 1GFLOPS 。浮点操作包含浮点乘法、加 法、减法、储存等操作。应注意的是，厂家供应的该指标一般是指峰值指标，所以，系统设计时应注意留有必定的裕量。 MBPS(Million Bit Per Second ，它是对总线和 I/O 口数据吞吐率的胸怀，也就是某个总线或 I/O 的带宽。比如对 TMS320C6XXX 、 200MHz 时钟、 32bit 总线时，总线MBPS 。 ACS （ Multiply-Accumulates Per Second ），比如 TMS320C6XXX 乘加快度达 300MMACS~600MMACS 。 指令周期，即履行一条指令所需的时间，往常以  ns（纳秒）为单位，如  TMS320LC549-80  在 主频为  80MHz  是的指令周期为  12.5ns。 MAC 时间，履行一次乘法和加法运算所花销的时间：大部分达成一次 MAC 运算。  DSP 芯片能够在一个指令周期内 FFT/FIR 履行时间，运转一个 N 点 FFT 或 N 点 FIR 程序的运算时间。因为 FFT 运算 /FIR 运算是数字信号办理的一个典型算法，所以，该指标能够作为权衡芯片性能的综合指标。 表 1 是鉴于上述某些参数对一些 DSP 芯片所作的比较。 2）运算精度： 一般状况下，浮点 DSP 芯片的运算精度要高于定点DSP 芯片的运算精度， 可是功耗和价钱也随之上涨。一般定点DSP 芯片的字长为 16 位、 24 位或许 32 位，浮点芯片 的字长为 32 位。累加器一般都为 32 位或 40 位。 定点 DSP 的特色是主频高、速度快、成本 低、功耗小，主要用于计算复杂度不高的控制、通信、语音 /图像、花费电子产品等领域。通 常能够用定点器件解决的问题，尽量用定点器件，因为它经济、速度快、成本低，功耗小。但 是在编程时要关注信号的动向范围，在代码中增添限制信号动向范围的定标运算，固然我们可 以经过改良算法来提升运算精度，可是这样做会相应增添程序的复杂度和运算量。浮点 DSP 的速度一般比定点 DSP 办理速度低，其成本和功耗都比定点 DSP 高，可是因为其采纳了浮点 数据格式，因此办理精度，动向范围都远高于定点 DSP，合适于运算复杂度高，精度要求高的 应用处合；即便是一般的应用，在对浮点 DSP 进行编程时，不用考虑数据溢出和精度不够的 问题，因此编程要比定点 DSP 方便、简单。所以说，运算精度要求是一个折衷的问题，需要 依据经验等来确立一个最正确的联合点。 （3）字长的选择：一般浮点 DSP 芯片都用 32 位的数据字，大部分定点 DSP 芯片是 16 位数据 字。而 Motorola 企业定点芯片用 24 位数据字，以便在定点和浮点精度之间获得折衷。字长大 小是影响成本的重要要素，它影响芯片的大小、引脚数以及储存器的大小，设计时在知足性能 指标的条件下，尽可能采纳最小的数据字。 (4 储存器等片内硬件资源安排：包含储存器的大小，片内储存器的数目，总线寻址空间等。片 内储存器的大小决定了芯片运转速度和成本，比如 TI 企业同一系列的 DSP 芯片，不一样种类芯 片储存器的配置等硬件资源各不相同。经过对算法程序和应用目标的认真剖析能够大概判断对 DSP 芯片片内资源的要求。几个重要的考虑要素是片内 RAM 和 ROM 的数目、能否外扩储存 器、总线接口 / 中止 /串行口等能否够用、能否拥有 A/D 变换等。 5 DSP 必备条件，对缩短产品的开发周期有很重要的作用。开发工具包含软件和硬件两部分。软件开 发工具主要包含： C 编译器、汇编器、链接器、程序库、软件仿真器等，在确立 DSP 算法 后，编写的程序代码经过软件仿真器进行仿真运转，来确立必需的性能指标。硬件开发工具包 括在线硬件仿真器和系统开发板。在线硬件仿真器往常是 JTAG 周边扫描接口板，能够对设计 的硬件进行在线调试；在硬件系统达成以前，不一样功能的开发板上及时运转设计的 DSP 软 件，能够提升开发效率。甚至在有的数目小的产品中，直接将开发板看作最后产品。 6）功耗与电源管理：一

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