关于DSP分类及发展趋势的概述摘要数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,简称DSP)它是为独立快速地实现各种数字信号处理、运算而专门设计的一种处理器件，经过几十年的发展，DSP已被广泛应用于电器控制、通信、信号处理、仪器仪表、航天航空、生物医药和消费电子等领域。关键词DSP数字信号处理发展趋势中图分类号：TP3文献标识码：A1关于DSP芯片的发展和分类DSP的概念的萌芽诞生于美国的大学，而在DSP芯片出现以前，实时信号的处理一般是在通用处理器上完成。直到上世纪70年代末才出现了专门的可编程数字信号处理器。纵观DSP芯片的发展历程，可以将其分为三个阶段：第一阶段，DSP的雏形阶段。1980年前后，在DSP芯片出现Z前，数字信号处理只能依靠通用MPU來完成，但是MPU较低的数字信号处理速度和高能耗难以满足高速实时的处理要求。1978年AMI公司发布了世界上第一块DSP芯片一一S2811,随后各大集成电路厂商相继推出了各自的DSP芯片。这个时期的DS卩芯片由于内部没有专门的单周期硬件乘法器，使芯片的运算速度、数据处理能力和运算精度受到了很大的限制。第二阶段，DSP的成熟阶段。1990年前后，国际上许多著名的集成电路厂家都相继推出自己的成熟的DSP产品。如：Motorola公司的DSP5600、9600系列，TT公司的TMS320C20、30、40、50系列，AT&T公司的DSP32等。第三阶段，DSP的完善阶段。2000年以后，DSP芯片不仅信号处理能力更加完善，而且系统开发更加方便，程序编辑调试更加灵活，功耗进一步降低，成本大幅下降，系统集成度更高，大大提高了数字信号的处理能力。这一时期的DSP芯片另外一个最大的特点是实现了指令的多发射，一般采用超长指令字（VLIW）结构，还有一些采用单指令多数据流（SIMD）结构，其时钟频率可高达lGIIz以上，可在Windows环境下直接用C语言编程。经过了快半个世纪的发展，目前市场上已有上百种DSP芯片，即使是同一公司的产品，每款DSP芯片在结构和性能上都有很大的差异，通常DSP芯片可以按照下列三种方式分类：（1）按基础特性分类。这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型來分类的。如果在某时钟频率范围内，DS卩都能正常工作，除计算机速度有变化外，没有性能上的下降，这种芯片称为静态DSP芯片。如果两种或更多的DSP芯片，它们的指令集、机器代码及引脚结构相互兼容，称之为一致性DSPo（2）按数据格式分类可分为即定点数据格式和浮点数据格式。（3）按用途分类可以分为通用型DS卩和专用型DS卩。通用型适合普通的DSP应用。而专用型DSP是为特定的功能、运算设计的，如数字滤波、卷积和FFT等。世界上主要的DSP制造商有四家：德州仪器（TI）、摩托罗拉(Motorola)^朗讯科技(Lucent)和模拟器件公司(ADT),其中TI公司独占鳌头，占世界市场45%的份额。TI公司多年来不断发展，开发了一个庞大的DSP家族一一TMS320家族。在这个家族中，主要可以分为三大系列:(1)TMS320C2000系列，包括C20x、C24x、C24xx、C28x等，该系列产品主要用于数字控制系统；(2)TMS320C5000系列，包括C54x、C55x等,该系列主要用于低功耗、便携式的无线终端产品；(3)TMS320C6000系列，包括C62x、C67x、C64x等,该系列产品主耍用于高性能复杂的通讯系统或者其他一些高端应用，如图像处理等。2DSP芯片的趋势和应用与国外相比，国内对DSP方面的研究起步较晚、差距较大。随着应用对DSP的要求越来越苛刻以及设计方法和工艺的日益进步，DSP技术预计将向着以下几个方面发展：(1)更高的集成度。缩小DS卩芯片尺寸始终是DS卩的技术发展方向。当前的DSP多数基于RISC(精简指令集计算)结构，这种结构的优点是尺寸小、功耗低、性能高。各DSP厂商纷纷采用新工艺，改进DSP内核，并将几个DSP内核、MPU内核、专用处理单元、外围电路单元、存储单元统统集成在一个芯片上，成为DSP系统级集成电路。这样的集成缩小了整机的体积，缩短了产品上市的时间，是一个重耍的发展趋势。(2)DSP的内核结构进一步改善。DSP的结构主要是针对应用，并根据应用优化DSP设计以改进产品的性能。多通道结构和单指令流多数据流(SIMD)、超长指令字结构(VLIW)、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的超级哈佛结构在新的高性能DSP芯片中...