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1、计算机世界山东通信技术年第期技术及其在现代通信工程中的应用山东工业大学刘志军山东地方铁路局曲建中央财经大学王海阳,摘要数字信号处理器是将模拟信号变换成数字信号并进行高速处理的专用微处理器。在现代通信、多媒体网络等有关信息传输和数字信号处理领域已成为十分重要的角色。本文主要介绍及其在通信领域的有关应用。关键词通信移动通信等。的概述、目前技术正朝着进一步提高速度当前数字信号处理已在信息技术的各个降低功耗及缩小体积等方面发展。器件领域获得越来越广泛的应用。是一种专已能在工
2、作电压下达到执行一条指令,。供实时数字信号处理的器件称为数字信号只需几十纳秒的运行速度这种高速工作的,。处理器丢‘简称低功耗特别适用于数字式便携电话目。作为数字处理技术可追溯到前一般的处理能力为百万条,年美国德州仪器公司推出采用改进型指令秒而内含有多个的多处理型和,哈佛结构的单片采用甚长指令字结构的其处,。为第一代数字信号处理理能力已达到
3、这可使器。当时主要应用于一语音合成和编码、上的用户将原需分钟下载的文件缩短为。译码器。八十年代后期,随着数字信号处理技不到秒种,当前市场有从廉价型到超高性能术的普及出现了第二代数字信号处理器并,成为语音处理和图像硬件处理技术的基础。各类品种引人注目的是这些产品均以通信。,技术发展很快大约平均两年升级一和多媒体应用为中心美国德州仪器公,“”。代从八十年代初到九十年代已有七代司提出解决方案其含义是不仅提,产品问世。由于器件位于通信系统的核供分立的产品也提供综合解决方案包、心部位,提
4、高产品性能、扩展功能又往括不可缺少的混合信号存储器。往促进了通信产品的升级换代。专用集成电路乃至系统软件其背景在于支撑数字联网多媒体。技术在通信工程上的应用,的结构及其特点技术已用于信息技术领域尤其在,通信领域获得广泛应用。在通信与网络设备不同于一般的微处理器它方面产品有呼叫处理系统、语音信箱系统、的主要特点是不仅具有高集成度和高运算速,音频语音处理系统、高速调制解调器度而且更重要的是根据特定的应用目的可、、以实时完成信号处理所需要的各种运算和处以上卫星调制解
5、调器远程访问。服务器、分享式调制解调器、多信道理功能与相比较内部结构有以调制解调器、综合业务数字网、远程访问集下特点线器、网络计算机系统、语音识别与合成系统、、刘志军曲建王海阳技术及其在现代通信工程中的应用采用一种修于不同的级上。例如次指令在予取指,则改过的哈佛结构,前面的一次指令正在解码再前面的普通的程序和数据使用同一条总。,“”一次指令正在执行一般流水线操作对线因而至少需要三个周期才能完成与或。运算。而大用户是透明的部分所采用的是程序总线和星形结构或其它结构具有更
6、大的灵活数据总线分别独立的哈佛结构或者多条总线,,性可以根据应用要求的变化对任务进结构所以可以同时分别读出程序线和存储。,“行动态控制例如一个可能被指定直接器的数据这样就可在一个周期内完成与,口或”运。从一个端检索和处理数据而其它的算由于中的程序和数据存储器可以,承担形成瓶颈的处理任务或对共处于两个独立空间不仅允许读取指令和执。,享存储器输出数据进行并行处理高效行指令完全重叠而且允许程序空间和数据空间转换。这种结构和处理方法增加了器件的系统的关键就是在处理能力设计上,灵活性同时加快了处理速度。有足够的
7、灵活性使数据流能适应各种应用的特殊需要。优化数据流结构专用硬件乘法器优化数据流结构对于降低指令周期时间。以及增加数据处理的通过能力十分关键。多乘法运算是数字信号处理的重要部分,中乘法指令由一系列加法构成处理器系统的典型数据流配置包括流。要长达个指令周期而中由于水线结构和星形结构,设有专门硬件乘法器往往只需一条乘法指令,用、。表示作一次乘加运算的时间二特殊的指令工亡」不同公司的器件都有自己特殊的,应指令但大多数芯片都基于,,体系结构这不仅简化了指令集而且
8、减少了,每条指令执行所需的周期数使指令执行时流水线结构星形结构间大大缩短。图系统的数据流结构,在流水线结构中流水线的第一个高速指令周
