数字信号处理技术的发展

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1、数字信号处理技术的发展俞高峰简介本文追述了DSP芯片的发展过程，介绍了代表现今DSP发展的主要趋势。较详尽的介绍了DSP开发工具的主要种类和主要功能，主要介绍了TIDSP的开发工具，eXpressDSP技术的组成和主要功能。前瞻了今后DSP和开发工具的发展。【关键字】DSP，开发工具，CCS随着半导体工业的迅猛发展，微控制器开始在越来越多的领域得到应用，特别是互联网的迅速普及，进一步使得嵌入式系统层出不穷。嵌入式系统指的是嵌入了微控制器的电子系统，所涉及行业涵盖了通讯、家电、智能设备、仪器仪表等领域，

2、在电子系统蓬勃发展的今天，已深入到我们生活的各个方面，如：手机、PDA、数码相机、电视等。目前，嵌入式为控制器有三大类型，ARM、DSP芯片和单片机。这三类微控制器具有各自的优势，适用于在不同的领域，即互相竞争，同时又互相补充，促进了嵌入式系统的迅速发展。DSP芯片在嵌入式系统中占有极其重要的地位，它具有功能强、处理速度高、性能价格比好，以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有高性能、高速要求的场合，特别是互联网的应用场合。DSP技术的应用以每年30%的速度迅猛发展，正在逐渐成为嵌入式领域的主角。TI

3、公司DSP芯片的发展美国TexasInstrument(TI)公司在DSP芯片的发展过程中担当了非常重要的角色，TI公司DSP芯片的发展代表了DSP芯片发展的历史和现状。1982年TI公司推出第一颗DSP－TMS32010，处理速度仅为10MIPS，功耗较大，价格较高。而目前TI公司的畅销DSP－TMS320VC5402，处理速度达100MIPS，功耗仅为60MW，价格仅为US$5，而TI公司速度最高的DSP，处理速度可达4800MIPS。目前DSP应用的主要领域是通讯领域，我们日常使用的手机几乎都使

4、用DSP来完成语音处理的功能，在其它通讯产品和互联网产品中DSP芯片也被大量使用。但是，随着DSP芯片价格的下降，目前DSP开始在家电等消费品领域大量使用，特别是对图像或语音处理要求高的场合，如：数码相机、HDTV、DVD以及各种互联网终端等。在控制领域，DSP也有很大的作为，对于控制要求高，速度要求快的领域，DSP也开始替代单片机，被广泛使用。如：变频控制、高速控制、电力控制等。总之，DSP在消费品、工业、通讯以及互联网等领域被广泛使用。目前DSP芯片发展迅速，TI公司每18个月将DSP的性能提高一

5、倍以上，功耗降低至少50%，价格也同时降低。TI公司DSP芯片的发展代表了当前DSP的发展趋势，DSP芯片更加专用化，功能更加全面。目前DSP芯片的发展有以下趋势：首先，DSP的外围接口能力不断加强，DSP内部不仅集成了DMA、定时器、串口、HPI、PCI、同步存储器等接口，而且接口的能力也大大提高，数据吞吐能力和连接能力都有提高，如：TMS320C5000系列和C6000系列；其次，DSP也同ARM相结合，推出具有DSP和ARM的集成芯片，结合双方的优势，在较低的价格下，得到功能较高的芯片，如：TM

6、S320VC5472、TMS320CDSC2x等；再者，DSP集成了类似于单片机的Flash、A/D、PWM等外围部件，如：C2000系列；最后，DSP可以同其它集成电路相结合，客户可以定制自己的DSP，委托TI公司生产半定制的DSP－CDSP（customer’sDSP）。DSP开发工具的发展由于硬件的高速发展，DSP更加专用化，DSP的软件也越来越复杂，处理的任务也越来越多。因此DSP开发手段的好坏，直接影响到DSP开发的进程。对于软件开发，DSP的开发工具不仅应该支持C/C++语言，使用方便，效

7、率高，实时性好，还应该支持多任务调度，对DSP资源动态监测，而且应该具有标准的开发平台，便于程序互相连接；对于硬件开发，DSP的开发工具应该具有使用方便，投资适当，学习容易，兼容性好等特点。特别是DSP的运行速度较快，外围接口电压不同为3.3V或5V，要求开发工具可以适用于不同的DSP芯片，支持不同速度的DSP开发。SEED公司同TI公司合作，为客户提供了方便、功能强大的开发工具。DSP软件开发工具DSP的软件开发工具在2000年有较大的变化，以往的DSP软件开发工具功能简单，不能适应DSP开发的需要

8、。TI于2000年推出DSP的完整软件开发方案，推出了eXpressDSP实时软件开发技术。该技术以DSP开发软件CCS（CodeComposerStudio）为基础，以DSPBIOS为核心，在标准的算法格式下，配合第三方的算法支持，为快速开发实时的DSP软件提供了可能。首先，CCS是eXpressDSP技术的基础，它是一个开发的功能强大的实时软件开发工具。主要功能包括：集成的开发环境，高效率的编译工具，可视化的显示模式，实时数据交换，动态调试等功能。它