DSP芯片的基本结构和特征VIP免费

下载后可任意编辑DSP 芯片的基本结构和特征2.1 引 言可编程 DSP 芯片是一种具有专门结构的微处理器，为了达到快速进行数字信号处理的目的，DSP 芯片一样都具有程序和数据分开的总线结构、流水线操作功能、单周期完成乘法的硬件乘法器以及一套适合数字信号处理的指令集。本章将第一介绍 DSP 芯片的差不多结构，然后介绍 TI 公司的各种 DSP 芯片的特点，最后简要介绍其他公司的 DSP 芯片的特点。2.2 DSP 芯片的差不多结构为了快速地实现数字信号处理运算，DSP 芯片一样都采纳专门的软硬件结构。下面以TMS320 系列为例介绍 DSP 芯片的差不多结构。TMS320 系列 DSP 芯片的差不多结构包括：〔1〕哈佛结构；〔2〕流水线操作；〔3〕专用的硬件乘法器；〔4〕专门的 DSP 指令；〔5〕快速的指令周期。这些特点使得 TMS320 系列 DSP 芯片能够实现快速的 DSP 运算，并使大部分运算〔例如乘法〕能够在一个指令周期内完成。由于 TMS320 系列 DSP 芯片是软件可编程器件，因此具有通用微处理器具有的方便灵活的特点。下面分别介绍这些特点是如何在 TMS320系列 DSP 芯片中应用并使得芯片的功能得到加强的。2.2.1 哈佛结构哈佛结构是不同于传统的冯·诺曼〔Von Neuman〕结构的并行体系结构，其要紧特点是将程序和数据储备在不同的储备空间中，即程序储备器和数据储备器是两个相互独立的储备器，每个储备器独立编址，独立访问。与两个储备器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线两条总线，从而使数据的吞吐率提高了一倍。而冯·诺曼结构那么是将指令、数据、地址储备在同一储备器中，统一编址，依靠指令计数器提供的地址来区分是指令、数据依旧地址。取指令和取数据都访问同一储备器，数据吞吐率低。在哈佛结构中，由于程序和数据储备器在两个分开的空间中，因此取指和执行能完全重叠运行。为了进一步提高运行速度和灵活性，TMS320 系列 DSP 芯片在差不多哈佛结构的基础上作了改进，一是承诺数据存放在程序储备器中，并被算术运算指令直截了当使用，增强了芯片的灵活性；二是指令储备在高速缓冲器〔Cache〕中，当执行此指令时，不需要再从储备器中读取指令，节约了一个指令周期的时刻。如 TMS320C30 具有 64 个字的Cache。2.2.2 流水线CLKOUT1执行译码取指NN － 1N － 2N ＋ 1N － 1N ＋ 2NNN ＋ 1与哈佛结构相关，DSP 芯片广泛采纳流水线以减少指令执行时刻，从而增强了处理器的处理能力。TMS320...