细细品读数字信号处理器,数字信号处理器分类介绍
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本文中,小编将对数字信号处理器予以介绍,如果你想对数字信号处理器的详细情况有所认识,或者想要增进对数字信号处理器的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、数字信号处理器
数字信号处理器是一种专门的微处理器,其体系结构针对数字信号处理的操作需要进行了优化。DSP的目标通常是测量、过滤或压缩连续的真实模拟信号。大多数通用微处理器也能成功地执行数字信号处理算法,但是专用的DSP通常具有更好的功率效率,因此它们更适合于便携式设备,如移动电话,因为电力消耗限制。DSP经常使用能够同时获取多个数据或指令的特殊内存架构。
数字信号处理算法通常需要大量的数学运算才能在一系列的数据样本上快速和重复地执行。信号不断从模拟转换到数字,经过数字处理,然后转换回模拟形式。许多DSP应用程序对延迟有限制;也就是说,对于系统来说,DSP操作必须在一定的时间内完成,而延迟(或批处理)处理是不可行的。
数字信号处理器的结构是专门针对数字信号处理进行优化的。大多数也支持一些特性作为应用程序处理器或单片机,因为信号处理很少是系统的唯一任务。
按照通用处理器的标准,DSP指令集通常是非常不规则的;虽然传统的指令集由更一般的指令组成,允许它们执行更广泛的操作,但对数字信号处理进行优化的指令集包含在DSP计算中经常发生的常见数学运算的指令。传统的和DSP优化的指令集都能够计算任意的操作,但是一个可能需要多个ARM或x86指令来计算的操作可能只需要DSP优化指令集中的一条指令。
软件架构的一个含义是,手工优化的汇编代码例程通常被打包到库中以供重用,而不是依赖于高级的编译器技术来处理基本的算法。即使使用现代的编译器优化,手工优化的汇编代码更高效,而且许多与DSP计算相关的常用算法都是手写的,以便充分利用架构优化。
二、数字信号处理器分类
在这部分,我们来看看数字信号处理器的分类。已开发的可编程数字信号处理器大致上有三类:
1、位由基本位长为二,四,八位的微处理片为主体,配以程序控制片、中断及DMA控制片、时钟片等构成。采用微程序控制、分组指令格式,可按需要构成所需字长的系统。其优点是处理速度快、效率高。缺点是功耗较大,片子的数量也较多。
2、单片信号处理器。它将运算器、乘法器、存储器、程序只读存储器(ROM)、输入输出接口,甚至模/数数/模转换等全部集成在单片上。其运算速度快、精度高、功耗低通用性强。与通用的微处理器相比它的指令集合和寻址方式更适合于信号处理常用的运算和数据结构。
3、超大规模集成电路(VLSI)阵列处理器。这是一种利用大量处理单元在单指令序列控制下对不同的数据完成相同的操作,从而获得高速计算的信号处理器。非常适合于大数据量、大计算量、运算重复性强的信号处理任务。它们常与通用计算机联用,构成强有力的信号处理系统现有的阵列处理器大致上有两类,即脉动阵列处理器和波动阵列处理器。前者采用全阵列统一的同步时钟和控制驱动机制,具有结构简单、模块性好、易于扩展等优点。而后者采用各单元独立定时,数据驱动机制。给编程和容错设计带来一定方便,在处理速度上也提高。
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