DSP技术应用现状以及发展趋势
一、数字信号处理结构。
实时数字信号处理系统:采集系统+DSP芯片非实时系统: pc机上进行处理系统的模拟与仿真或仿真库+DSP芯片。
1 DSP、MCU、MPU的关系
微控制器MCU通俗的称呼是单片机,它与微处理器MPU是微机技术的两大分支。MPU的发展动力是人类对无止境的海量数值运算的需求,速度越来越快。MCU的发展是为了满足被控制对象的要求,向高可靠性、低功耗、低成本发展。一般MCU的引脚数在60以下, MCU以8位机为主、32位机为辅。有趋势提高MCU的运算功能,将DSP集成到MCU中,比如32位的MC68356集成了Motorola的DSP560
02。
微控制器MCU一直存在两种基本结构:哈佛(Harvard)结构和冯诺依曼(vonMeumann)结构,还可进一步讲是对应成复杂指令集计算机CISC和精简指令计算机RISC。冯诺伊曼结构具有单一总线PRAM或DRAM 都映射到同一地址空间,总线宽度与CPU类型匹配。哈佛结构具有独立的程序总线和数据总线, CISC的指令一般是微码miccode,每条指令由CPU解码为许多基本指令,基于CISC的微控制器一般很复杂,都采用冯诺伊曼结构,所需要的程序存储器比RISC产品少。微码在CPU产生而限制了CISC器件的带宽,其指令集也比RISC器件大。
68000的MPU是准32位的MPU,内部32位,外部总线是16位。苹果机就是用68000系列,它的运行分成系统态和用户态,其设计是面向分时多任务或实时操作系统的,68000的总线后来变成VME 总线标准。到68020就是全32位了。
1991年IEEE1149.1即JTAG 的公布满足了IC制造商的措施需求,也给ASIC、MCU、MPU、DSP、PLD、FPGA等的用户带来方便。一般十万门以上的IC都有JTAG接口, 1993年IEEE1149.5对JTAG作了修正(5线接口)。IC的测试分成晶片级、IC封装级、威廉希尔官方网站 板与系统极, JTAG完成了前两者的测试。适于68000系列的32位机的开发工具ICD32是一段扁平电缆,一端接IC的JTAG的5线接口,一端通过25芯头(里面有GAL) 接PC机并口。传统上,微控制器MCU与微处理器MPU是两大分支,而DSP是MCU的一种特殊变形。但是从实质讲, MPU多半是CISC,除了DSP之外的MCU也是CISC。而DSP是RISC。所以比较时更适合DSP与MPU相比, MPU适宜于相同管理这样的应用中,以条件判断为主的应用,以软件管理的操作系统为核心的产品, MPU的设计侧重于不妨碍程序的流程,以保证操作系统支持功能及转移预测功能等。而DSP侧重于保证数据的顺利通行,结构尽量简单。
2 冯·诺依曼结构和哈佛结构
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