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發(fā)布時間: 2024-07-21 10:16
最后更新: 2024-07-21 10:16
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 數(shù)字信號處理器 (DSP):Digital Signal Processor,,用于高速實時信號處理(納秒級別),、超低功耗處理,下游應用包括電源模塊(OBC,、逆變器),、電機控制、音頻信號處理,、圖像信號處理等,,應用十分廣泛。DSP用于快速的處理數(shù)字信號的加減乘除等運算,。DSP的基本模塊包括程序存儲器,、數(shù)據(jù)存儲器、計算引擎,、輸入輸出,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">從TI產(chǎn)品手冊看,分類包括低功耗單核處理器,、高性能多核 DSP和Arm SoC,。從處理器位數(shù)看分為16位,、32位和64位。從用途看,,分為通用型DSP芯片和專用型的DSP芯片,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">單核 DSP:主頻不高,追求低功耗的實時信號處理,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">多核DSP:主頻高,,追求高性能并行處理。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">高可靠性 DSP:追求在惡劣環(huán)境和嚴苛應用中的穩(wěn)定性和可靠性,,比如工業(yè),、汽車環(huán)境中。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">DSP的芯片架構(gòu)一般為哈佛架構(gòu)或者ARM架構(gòu),,近年來Risc-v架構(gòu)也被用于DSP,。DSP的架構(gòu)和指令集是封閉的,非開源的,,這也導致要做DSP芯片的話得從頭開發(fā)架構(gòu)和指令集,,門檻較高。此外,,DSP芯片廠商還需要自研EDA工具,,如仿真器、燒錄器,、編譯器等IDE工具,,需要軟件和算法人才

portant; overflow-wrap: break-word !important;">DSP的世界巨頭TI。此外,,ADI和NXP也有部分產(chǎn)品,。國產(chǎn)廠商有進芯、中科昊芯,、轂梁微等,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">DSP基本術(shù)語:

portant; overflow-wrap: break-word !important;">算法(Algorithms):用于解決問題或執(zhí)行操作的已定義程序。算法通過一系列指令存儲在DSP中,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">模擬(Analog):模擬是指隨時間連續(xù)變化的電信號,。模擬信號必須通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式,以便 DSP 進行處理,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">位(bit):數(shù)字詞可以分解為的最小單位,。位數(shù)反映了字寬。字中的位數(shù)越多,,該字可以表示的數(shù)字就越大,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">周期(Cycle Time):完成指令的時間長度。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">數(shù)字(Digital):數(shù)字描述了以兩種狀態(tài)生成,、存儲和處理數(shù)據(jù)的電子技術(shù):正數(shù)和非正數(shù),。正數(shù)用數(shù)字1表示,非正數(shù)用數(shù)字0表示,。通過數(shù)字技術(shù)傳輸或存儲的數(shù)據(jù)被表示為一串0和1,。這些狀態(tài)數(shù)字中的每一個都稱為一個位。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">DMA(直接內(nèi)存訪問,,Direct Memory Accessing):DSP 的 I/O 處理器支持通過外部,、主機、串行,、SPI 和 UART 端口在 DSP 存儲器和外部存儲器,、主機或外設之間進行數(shù)據(jù) DMA。每個 DMA 操作都會傳輸整個數(shù)據(jù)塊,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">固定點(Fixed Point):DSP 用于操作和表示數(shù)字的方法,,最適合不大于單個內(nèi)部寄存器中可以保存的最大數(shù)字。寄存器的大小由它可以包含的位數(shù)決定,。例如,,32 位數(shù)字可以大于 16 位數(shù)字。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">浮點(Floating Point):數(shù)字用尾數(shù)和指數(shù)表示的系統(tǒng),。例如,,ax 2b,其中“a”是尾數(shù),,b 是指數(shù),。此方法允許 DSP 處理非常小的數(shù)字或非常大的數(shù)字。浮點處理器以 IEEE 建立的標準格式表示數(shù)字,。它是一種以32位表示的科學記數(shù)法,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">哈佛架構(gòu)(Harvard Architecture):DSP 使用具有獨立總線的存儲器架構(gòu)來存儲程序和數(shù)據(jù)。兩條總線讓 DSP 同時獲取數(shù)據(jù)字和指令,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">I/O:輸入輸出,。用于在 DSP 和外設之間傳輸數(shù)據(jù)和控制信息的接口/設備。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">I/O Processor:DSP 具有分布式 DMA 架構(gòu),,每個支持 DMA 的外設均配有 DMA 控制器,。此外,大多數(shù)端口可以直接(非 DMA)訪問內(nèi)部存儲器和 I/O 存儲器,。術(shù)語“I/O 處理器”泛指 DMA 控制器,、DMA 通道仲裁和外設到總線連接。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">MIPS:每秒數(shù)百萬條指令,,其中每條指令可以執(zhí)行多個操作,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">MACs:每秒乘法累加

portant; overflow-wrap: break-word !important;">MOPS:每秒百萬次操作

portant; overflow-wrap: break-word !important;">MFLOPS:每秒百萬次浮點運算

portant; overflow-wrap: break-word !important;">Von Neumann Architecture:馮諾依曼架構(gòu),這是大多數(shù)(非 DSP)微處理器所使用的架構(gòu),。該架構(gòu)使用單個地址和數(shù)據(jù)總線進行內(nèi)存訪問,。

portant; overflow-wrap: break-word !important;">Word:一個數(shù)字符串表示數(shù)據(jù)值,。DSP 中的字長通常為 16 位、24 位,、32 位和 48 位,、64位。

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