教材连载第1章DSP技术综述

DSP/单片机第1章DSP技术综述数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性,表现在精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面。随着人们对实时信号处理要求的不断提高和大规模集成电路技术的迅速发展,数字信号处理技术也发生着日新月异的变革。1.1数字信号处理器的发展和特点实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器(DSP)。自第一个微处理器问世以来,处理器技术得到了十分迅速的提高,而快速傅立叶变换等实用算法的提出促进了专门实现数字信号处理的一类微处理器的分化和发展。数字信号处理有别于普通的科学计算与分析,它强调运算处理的实时性,因此DSP除了具备普通微处理器所强调的高速运算和控制功能外,针对实时数字信号处理,在处理器结构、指令系统、指令流程上做了很大的改动,其结构特点如下:1)DSP普遍采用了数据总线和程序总线分离的哈佛结构及改进的哈佛结构,比传统处理器的冯·诺依曼结构有更高的指令执行速度;2)DSP大多采用流水技术,即每条指令都由片内多个功能单元分别完成取指、译码、取数、执行等多个步骤,从而在不提高时钟频率的条件下减少了每条指令的执行时间;3)片内有多条总线可以同时进行取指和多个数据存取操作,并且有辅助寄存器用于寻址,它们可以在寻址访问前或访问后自动修改内容,以指向下一个要访问的地址;4)针对滤波、相关、矩阵运算等需要大量乘法累加运算的特点,DSP大多配有独立的乘法器和加法器,使得同一时钟周期内可以完成相乘、累加两个运算,最新出现的如ADSP-2106x、ADSP-2116x、DSP96000、ADSP-TS101、ADSP-TS201系