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1、第1次作业DSP的特点与应用•通用处理器(GPP)1采用冯.诺依曼结构，程序和数据的存储空间合二而一28086/286/386/486/Pentiura/PentiumII/PentiumIIIPentiumIV3PowerPC64-bitCPU(SUNSparc,DECAlpha,HP)4CISC复杂指令计算机，RISC精简指令计算机5釆取各种方法提高计算速度，提高时钟频率，高速总线，多级Cashe,协处理器等•SingleChipComputer/MicroControllerUnit(MCU)1除通用CPU所具有的ALU和CU,还有存储器(RAM/ROM)寄存器，时钟，计数器，定时器，串
2、/并口，有的还有A/D，D/A2INTELMCS/48/51/96(98)3MOTOROLAHCS05/011•DSP1采用哈佛结构，程序和数据分开存储2釆用一系列措施保证数字信号的处理速度，如对FFT的专门优化DSP技术特点1存储器结构微处理器的存储器结构分为两大类：冯•诺伊曼结构和哈佛结构。由于成本的原因，GPP广泛使用冯•诺伊曼存储器结构。典型冯•诺伊曼结构的特点是只有一个存储器空间、一套地址总线和一套数据总线；指令、数据都存放在这个存储器空间中，统一分配地址，所以处理器必须分时访问程序和数据空间。通常，做一次乘法会发生4次存储器访问，用掉至少4个指令周期。为了提高指令执行速度，DSP采
3、用了程序存储器空间和数据存储器空间分开的哈佛结构和多套地址、数据总线。哈佛结构是并行体系结构，程序和数据存于不同的存储器空间，每个存储器空间独立编址、独立访问。因此，DSP可以同时取指令(来自程序存储器)和取操作数(来自数据存储器);而H，还允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据。哈佛读/写结构使DSP很容易实现单周期乘法运算。2流水线流水线结构将指令的执行分解为取指、译码、取操作数和执行等儿个阶段。在程序运行过程中，不同指令的不同阶段在时间上是重叠的，流水线结构提高了指令执行的整体速度，有助于保证数字信号处理的实时性。因此，所有DSP均采用一定级数的流水线，如TMS320C54xDSP采用
4、6级流水线，而TMS320C6xxxDSP采用8级流水线。TMS320C55xDSP的流水线则被分为指令流水线和执行流水线两部分，指令流水线完成访问地址产生、等待存储器回应、取指令包、预解码等工作；执行流水线完成译码、读取/修改寄存器、读操作数和输出结果等工作。3硬件乘法累加单元由于DSP任务包含大量的乘法一累加操作，所以DSP处理器使用专门的硬件来实现单周期乘法,并使用累加器寄存器来处理多个乘积的累加；而且几乎所有DSP指令集都包含有MAC指令。而GPP通常使用微程序实现乘法。4零开销循环DSP算法的特点之一是主要的处理时间用在程序中的循环结构中，因此多数DSP都有专门支持循环结构的硬件。所
5、谓“零开销”(zerooverhead)是指循环计数、条件转移等循环机制由专门硬件控制，而处理器不用花费任何时间。通常GPP的循环控制是用软件来实现的。5特殊的寻址方式除了立即数寻址、直接寻址、间接寻址等常见寻址方式之外，DSP支持一些特殊的寻址方式。例如为了降低卷积、自相关算法和FFT算法的地址汁算开销，多数DSP支持循环寻址和位倒序寻址。而GPP—般不支持这些寻址方式。6高效的特殊指令DSP指令集设计了一些特殊的DSP指令用于专门的数字信号处理操作。这些指令充分利用了DSP的结构特点，提高了指令执行的并行度，从而大大加快了完成这些操作的速度。例如TMS320C55xx中的FTRSADD指令
6、和LMS指令，分别用于对称结构FTR滤波算法和LMS算法。7丰富的片内外设根据应用领域的不同，DSP片内集成了众多类型的硬件设备。例如，定时器、串行口、并行口、主机接口(HPI)、DMA控制器、等待状态产生器、PLL时钟产生器、JTEG标准测试接口、ROM、RAM及Flash等。这些片内外设提高了处理速度和数据吞吐能力，简化了接口设计，同时降低了系统功耗和节约了电路板空间。举例DSP应用(FIR,IIR、FFT等)1有限冲激响应滤波器DSP实现在利用C55x系列处理器编写程序时，应充分利用处理器所提供的各种条件。在下面所给出的实例中，可以发现该程序充分发挥了C55x内核双乘法器的作用，并灵活使
7、用辅助寄存器的各种寻址方式。这样做将提高处理器的工作效率，更好地满足系统实时性的要求。该滤波器的阶数为4,输入数据长度为11。程序清单:N_TAPS.set4N—DATA.set11.dataCOEFFS.int1,2,3,4IN_DATA.int1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11.bssOUT_DATA,N_DATA+N_TAPS-1,,1.textBCLRARMS.armsoffb
