嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)是一种非常擅长于高速实现各种数位讯号处理运算(如数字滤波、频谱分析等)的嵌入式处理器。由于对DSP硬体结构和指令进行了特殊设计,使其能够高速完成各种数位讯号处理算法。
基本介绍
- 中文名:嵌入式DSP处理器
- 外文名:Embedded Digital Signal Processor
- 简称:EDSP
- 起始时间:1981年
- 功能:信号处理
- 所属学科:计算机科学
发展
20世纪70年代初,随着微计算机技术的发展,开始採用通用计算机实现数字滤波、频谱分析等传统的数位讯号处理,使得数位讯号处理从仅限于理论研究推广到实际套用,而且拓宽到了系统控制领域。20世纪70年代末,早期的DSP处理器出现,使得各种数位讯号处理的算法可以用硬体处理器的方式实现。与此同时,在一些DSP处理器厂商的宣传下,人们逐渐将DSP等同于DSP处理器(Digital Signal Processor)。当然应该清楚,数位讯号处理算法的实现,既可以用DSP处理器,也可以用MCU、MPU来完成,只是用DSP处理器专用性更强。近年来,採用FPGA器件实现数位讯号处理算法,具有更快、更灵活的优势,因此DSP硬体实现呈现多样化的特点。
20世纪80年代,DSP套用开始从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能,过渡到採用嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器有两个发展来源:一是由DSP处理器经过单片化、EMC改造,增加片上外设成为嵌入式DSP处理器,TI公司的TMs320c2000/C5000等属于此範畴;二是在通用单片机或片上系统(SoC)中增加DSP协处理器发展而来,例如Intel公司的MCS一296。
同时,推动嵌入式DSP处理器发展的一个重要因素是嵌入式系统的智慧型化,例如各种带有智慧型逻辑的消费类产品、生物信息识别终端、带有加解密算法的键盘、ADSL接入、实时语音压解系统和虚拟现实显示等。这类智慧型化算法一般运算量较大,特别是向量运算、指针线性定址等较多,而这些正是嵌入式DSP处理器的长处所在。
特点
嵌入式数位讯号处理器的长处在于能够进行向量运算、指针线性定址等运算量较大的数据处理。
嵌入式数位讯号处理器是专门用于信号处理的嵌入式处理器,在系统结构和指令算法方面经过特殊设计。因而具有很高的编译效率和指令执行速度。DSP晶片内部採用程式和数据分开的哈佛结构。具有专门的硬体乘法器,广泛採用流水线操作。提供特殊的DSP指令,可以快速实现各种数位讯号处理算法。
代表产品
嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments公司的TMS320系列和Motorola公司的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列、用于移动通信的C5000系列,以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP56000、DSP56100、DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。另外,Philips公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP结构,採用低成本、低功耗技术製造的R.E.A.LDSP处理器,特点是具备双Harvard结构和双乘/累加单元,套用目标是大批量消费类产品。