dsp是什么芯片

dsp是什么芯片

　　DSP芯片(Digital Signal Processor，數字信號處理器)是一種專(zhuān)門(mén)設計用于數字信號處理任務(wù)的微處理器芯片。它具有高度優(yōu)化的計算能力和并行處理結構，能夠高效地執行數字信號處理算法，如音頻處理、圖像處理、視頻編解碼、通信信號處理等。下面是小編整理的dsp是什么芯片，歡迎大家閱讀。

　　數字信號處理，英文原名為digital signal processing，簡(jiǎn)稱(chēng)DSP。是將信號以數字方式表示并處理的理論和技術(shù)，也就是用數值計算的方式對信號進(jìn)行加工的理論和技術(shù)。數字信號處理與模擬信號處理是信號處理的子集。此外，DSP也是digital signal processor的簡(jiǎn)稱(chēng)，即數字信號處理器，它是集成專(zhuān)用計算機的一種芯片，只有一枚硬幣那么大。

　　dsp是什么芯片

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，數字信號處理就是用數值計算的方式對信號進(jìn)行加工的理論和技術(shù)，它的英文原名叫digitalsignalprocessing，簡(jiǎn)稱(chēng)DSP。另外DSP也是digitalsignalprocessor的簡(jiǎn)稱(chēng)，即數字信號處理器，它是集成專(zhuān)用計算機的一種芯片，只有一枚硬幣那么大。有時(shí)人們也將DSP看作是一門(mén)應用技術(shù)，稱(chēng)為DSP技術(shù)與應用。

　　《數字信號處理》這門(mén)課介紹的是：將事物的運動(dòng)變化轉變?yōu)橐淮當底�，并用計算的方法從中提取有用的信息，以滿(mǎn)足我們實(shí)際應用的需求。

　　本定義來(lái)自《數字信號處理》楊毅明著(zhù)，由機械工業(yè)出版社2012年發(fā)行。

　　大部分信號的初始形態(tài)是事物的運動(dòng)變化，為了測量它們和處理它們，先要用傳感器把它們的特征轉換成電信號，等到這些電信號處理完后，再把它們轉變?yōu)槲覀兡芸匆?jiàn)、能聽(tīng)見(jiàn)或能利用的形態(tài)。

　　數字信號處理前后需要一些輔助電路，它們和數字信號處理器構成一個(gè)系統。圖1是典型的數字信號處理系統，它由7個(gè)單元組成。

　　初始信號代表某種事物的運動(dòng)變換，它經(jīng)信號轉換單元可變?yōu)殡娦盘�。例如聲波，它�?jīng)過(guò)麥克風(fēng)后就變?yōu)殡娦盘�。又如壓力，它�?jīng)壓力傳感器后變?yōu)殡娦盘�。電信號可視為許多頻率的正弦波的組合。

　　低通濾波單元濾除信號的部分高頻成分，防止模數轉換時(shí)失去原信號的基本特征。模數轉換單元每隔一段時(shí)間測量一次模擬信號，并將測量結果用二進(jìn)制數表示。

　　數字信號處理單元實(shí)際上是一個(gè)計算機，它按照指令對二進(jìn)制的數字信號進(jìn)行計算。例如，將聲波信號與一個(gè)高頻正弦波信號相乘，可實(shí)現幅度調制。實(shí)際上，數字信號往往還要變回模擬信號，才能發(fā)揮它的作用。例如，無(wú)線(xiàn)電是電磁波通過(guò)天線(xiàn)向外發(fā)射的，這時(shí)的電磁波只能是模擬信號。

　　數模轉換單元將處理后的數字信號變?yōu)檫B續時(shí)間信號，這種信號的特點(diǎn)是一段一段的直線(xiàn)相連，如圖2所示，有很多地方的變化不平滑。例如，調制后的數字信號，變成模擬信號后才能送往天線(xiàn)，通過(guò)天線(xiàn)就可以向外發(fā)射了。低通濾波單元有平均的作用，不平滑的信號經(jīng)低通濾波后，可以變得比較平滑。

　　平滑的信號經(jīng)信號轉換單元后，就變成某種物質(zhì)的運動(dòng)變化。例如揚聲器，它可將電波變?yōu)槁暡�。又如天線(xiàn)，它可將電流變?yōu)殡姶挪�。電磁波是一種互相變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以在空間中以波的形式快速移動(dòng)。

　　若只考慮電信號的處理過(guò)程，數字信號處理系統可看作由五個(gè)單元組成，如圖3所示。

　　如果把低通濾波和模數/數模轉換看作一個(gè)單元，則數字信號處理也可看作由三個(gè)單元組成，如圖4所示。

　　DSP信號處理

　　現代社會(huì )對數據通信需求正向多樣化、個(gè)人化方向發(fā)展。而無(wú)線(xiàn)數據通信作為向社會(huì )公眾迅速、準確、安全、靈活、高效地提供數據交流的有力手段，其市場(chǎng)需求也日益迫切。正是在這種情況下，3G、4G通信才會(huì )不斷地被推出，但是無(wú)論是3G還是4G，未來(lái)通信都將離不開(kāi)DSP技術(shù)（數字信號處理器），DSP作為一種功能強大的特種微處理器，主要應用在數據、語(yǔ)音、視像信號的高速數學(xué)運算和實(shí)時(shí)處理方面，可以說(shuō)DSP將在未來(lái)通信領(lǐng)域中起著(zhù)舉足輕重的作用。

　　為了確保未來(lái)的通信能在各種環(huán)境下自由高效地工作，這就要求組成未來(lái)通信的DSP要具有非常高的處理信號的運算速度，才能實(shí)現各種繁雜的計算、解壓縮和編譯碼。而目前DSP按照功能的側重點(diǎn)不一樣，可以分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP，定點(diǎn)DSP以成本低見(jiàn)長(cháng)，浮點(diǎn)DSP以速度快見(jiàn)長(cháng)。如果單一地使用一種類(lèi)型的DSP，未來(lái)通信的潛能就不能得到最大程度的發(fā)揮。為了能將定點(diǎn)與浮點(diǎn)的優(yōu)勢集于一身，突破DSP技術(shù)上的瓶頸，人們又推出了一種高級多重處理結構——VLIW結構，該結構可以在不提高時(shí)鐘速度的情況下，實(shí)現很強的數字信號處理能力，而且它能同時(shí)具備定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP所有的優(yōu)點(diǎn)。為了能推出一系列更高檔的新技術(shù)平臺，人們又開(kāi)始注重DSP的內核技術(shù)的開(kāi)發(fā)，因為DSP的內核就相當于計算機的CPU一樣，被譽(yù)為DSP的心臟，大量的算法和操作都得通過(guò)它來(lái)完成，因此該內核結構的質(zhì)量如何，將會(huì )直接影響整個(gè)DSP芯片的性能、功耗和成本。

　　考慮到未來(lái)無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)Internet因特網(wǎng)和開(kāi)展多媒體業(yè)務(wù)的需要，現在美國的Sun公司又開(kāi)始準備準將該公司的拳頭產(chǎn)品——PersonalJava語(yǔ)言嵌入到DSP中，以便能進(jìn)一步提高DSP在處理信號方面的自動(dòng)化程度和智能化程度。當然，在以前DSP中也潛入了其他軟件語(yǔ)言，例如高級C語(yǔ)言，但這種語(yǔ)言在處理網(wǎng)絡(luò )資源以及多媒體信息方面無(wú)能為力；而PersonalJava是一種適合個(gè)人網(wǎng)絡(luò )連接和應用的Java環(huán)境，基于該環(huán)境的個(gè)人通信系統可以從網(wǎng)絡(luò )和Internet網(wǎng)上下載數據和圖像。此外，人們還在研究開(kāi)發(fā)符合MPEG—4無(wú)線(xiàn)解壓縮標準DSP，該壓縮標準將為未來(lái)通信傳輸各種多媒體信息提供了依據。

　　作為一個(gè)案例研究，我們來(lái)考慮數字領(lǐng)域里最通常的功能：濾波。簡(jiǎn)單地說(shuō)，濾波就是對信號進(jìn)行處理，以改善其特性。例如，濾波可以從信號里清除噪聲或靜電干擾，從而改善其信噪比。為什么要用微處理器，而不是模擬器件來(lái)對信號做濾波呢？我們來(lái)看看其優(yōu)越性：模擬濾波器（或者更一般地說(shuō)，模擬電路）的性能要取決于溫度等環(huán)境因素。而數字濾波器則基本上不受環(huán)境的影響。數字濾波易于在非常小的寬容度內進(jìn)行復制，因為其性能并不取決于性能已偏離正常值的器件的組合。一個(gè)模擬濾波器一旦制造出來(lái)，其特性（例如通帶頻率范圍）是不容易改變的。使用微處理器來(lái)實(shí)現數字濾波器，就可以通過(guò)對其重新編程來(lái)改變?yōu)V波的特性。

　　什么是dsp芯片

　　DSP芯片通常具有以下特點(diǎn)：

　　高速運算能力：DSP芯片采用高度優(yōu)化的指令集和硬件結構，能夠以高速進(jìn)行浮點(diǎn)運算和乘累加操作，適用于實(shí)時(shí)信號處理任務(wù)。

　　并行處理結構：DSP芯片通常采用多個(gè)算術(shù)邏輯單元(ALU)和數據通路，以支持并行計算，提高處理效率。

　　特定應用領(lǐng)域優(yōu)化：DSP芯片經(jīng)過(guò)針對特定應用領(lǐng)域的優(yōu)化設計，如音頻處理、通信信號處理、圖像處理等，以滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景的需求。

　　低功耗設計：DSP芯片在設計上注重功耗的優(yōu)化，以滿(mǎn)足便攜設備和嵌入式系統的需求，能夠在有限的電池容量下實(shí)現高性能的數字信號處理。

　　DSP芯片廣泛應用于多個(gè)領(lǐng)域，包括音頻設備、無(wú)線(xiàn)通信、雷達系統、醫療設備、汽車(chē)電子等。它們在實(shí)時(shí)信號處理和高性能計算方面具有獨特的優(yōu)勢，能夠加速和優(yōu)化各種信號處理任務(wù)的執行。

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