【精品】《DSP应用技术》课程论文.doc

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1、《DSP应用技术》课程论文Ti公司DSP芯片特点、技术发展历程和现状及其应用实例分析指导老师：专业班级：3学生姓名：学号:Ti公司E6E枝术发展历程和现状及其应用实例分析一、Dsp芯片特点Ti公司ESP芯片特点、硬件结构特征和指令系统特征，经典产品TNE320C1XTN6320C2TNE32OC3501XTNE320C5XTNE320C8X冃前主流系列TDVB320C2000,用于数字化控制领域M320C500Q用于通信、便携式应用领域W320C6000,音视频技术、通信基站主要特点：(1)在一个

2、指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件S支持。(®具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。为适应快速数字信号处理运算的要求，DSP芯片普遍采用了特殊的硕件和软件结构，以提高数字信号处理的运算速度，并且多数DSP运算操作可以在一个指令周期内

3、完成。ESP芯片的结构特征主要是指：%1哈佛(Hawerd)结构及改进的哈佛结构其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址，独立访问。与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线两条总线,从而使数据的呑吐率提高了一倍。而冯•诺曼结构则是将指令、数据、地址存储在同一存储器中，统一编址，依靠指令计数器提供的地址来区分是指令、数据还是地址。取指令和取数据都访问同一存储器，数据吞吐率低。在哈佛结构中，由于程序和数据存储器在两个分

4、开的空间中，因此取抬和执行能完全重叠运行。为了进一步提高运行速度和灵活性，1NB320系列CSP芯片在基本哈佛结构的基础上作了改进，一是允许数据存放在程序存储器中，并被算术运算指令直接使用，增强了芯片的灵活性;二是指令存储在高速缓冲器(Qch©中，当执行此指令时，不需要再从存储器中读取指令，节约了一个指令周期的时间。%1专用的硬件乘法器在通用微处理器中，乘法是由软件实现的，实际上是由吋钟控制的一连串移位运算。而在数字信号处理中，乘法和加法是最重要的运算，提高乘法运算的速度就是提高ESP的性能。在DS

5、P芯片中，有专门的硬件乘法器(M42有两个乘法器，其他只有一个)，使得一次或者两次乘法运算可以在一个单指令周期中完成。大大提高了运算速度。%1指令系统的流水线结构在流水线操作中，一个任务被分成若干子任务，这样，他们在执行时可以相重叠，与哈佛结构相关，DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间，从而增强了处理器的处理能力，把指令周期减小到最小值，同时也就增加了信号处理器的吞吐量。第一代TNS320处理器采用二级流水线，第二代采用三级流水线，而第三代则采用四级流水线。也就是说，处理器可以并行处理氏条抬令

6、，每条指令处于流水线上的不同阶段。在三级流水线操作中，取指、译码和执行操作可以独立地处理，这可使指令执行能完全重叠。在每个指令周期内，三个不同的指令处于激活状态，每个指令处于不同的阶段。%1片内外两级存储结构在片内外两级存储器结构中，片内存储器虽然不可能具有很大的容量，但速度快，可以多个存储器块并行访问。片外存储器容量大，但速度慢，结合他们各自优势，实际应用中，一般将正在运行的指令和数据放在内存储器中，暂时不用的数据和程序放在外部存储器屮。片内存储器的访问速度接近寄存器访问速度，因此E8P指令中，采

7、用存储器访问指令取代寄存器访问指令，而且可以采用双操作数和三操作数来完成多个存储器同时访问，使指令系统更加优化。%1特殊的ESP指令ESP的另一个特征就是采用特殊的ESP指令，不同系列的DSP都具备一些特殊的DSP操作指令，以充分发挥CSP算法和各系列特殊设计的功能。%1快速指令周期哈佛结构、流水线操作、专用的硕件乘法器、特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计，可使ESP芯片的指令周期在200ns以下。TV6320系列处理器的指令周期已经从第一代的200ns降低至现在的2ns以下。快速的指令周期使

8、得DSP芯片能够实时实现许多DSP应用。二、发展历程1930年，德州仪器(TI)成立,现在它已经发展成一家全球性的半导体公司，也是世界一流的实吋数字处理解决方案的设计商和提供商。TI于1982年推出了M系列第一代ESP产品，可使调制解调器在一秒内处理5,000,000条指令，这标志着实时信号处理技术的重大突破。从M系列的第一代产品1NS32010到今天的TMS320C200（y500（H000产品系列，TI的DSP产品结构更加合理，速度更快，性能更优越，DSP系统的设