工業(yè)控制DSP技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

（文章來(lái)源：OFweek）

也許有人會(huì)覺(jué)得DSP作為一個(gè)產(chǎn)品，從一文不值到創(chuàng)造每年數(shù)十億美元的價(jià)值之后又銷聲匿跡很奇怪。但是這確實(shí)是一個(gè)好消息的開(kāi)始。它并沒(méi)有銷聲匿跡，只是融入到了每一部數(shù)字處理系統(tǒng)中而已。在IC技術(shù)中所做的努力已經(jīng)允許在硅芯片中嵌入DSP。曾經(jīng)的DSP是非常大的，而如今卻小到幾乎看不見(jiàn)。

DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。其獨(dú)特之處在于它能即時(shí)處理資料，正是這項(xiàng)即時(shí)能力使得DSP最適合支援無(wú)法容忍任何延遲的應(yīng)用。

其內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門(mén)的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法?，F(xiàn)在DSP產(chǎn)品很多，定點(diǎn)DSP有200多種，浮點(diǎn)DSP有100多種。目前主要供應(yīng)商有TI、ADI、Motorola等，其中TI占有最大的市場(chǎng)份額主導(dǎo)產(chǎn)品。

TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，這是DSP應(yīng)用歷史上的一個(gè)里程碑，從此DSP芯片開(kāi)始得到真正的廣泛應(yīng)用。由于TMS320系列DSP芯片具有價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單易用、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，所以逐漸成為目前最有影響、最為成功的DSP系列處理器。

首個(gè)可編程DSPTMS32010將其裸片的四分之一用于乘法器，而現(xiàn)在的乘法器如此的小就像曾經(jīng)用過(guò)的接合墊。DSP的核心理論現(xiàn)在也可以在嵌入式處理器世界中獲得更大的發(fā)揮價(jià)值。

從另一個(gè)角度看來(lái)，在針對(duì)特定市場(chǎng)的需求為信號(hào)處理器進(jìn)行著優(yōu)化。與其說(shuō)打造了一條DSP產(chǎn)品線，不如說(shuō)打造了一條通信信號(hào)處理器、音頻信號(hào)處理器、視頻信號(hào)處理器、圖像信號(hào)處理器和馬達(dá)控制處理器的產(chǎn)品線，所有這些都能采用DSP的理論和硬件。

數(shù)字信號(hào)處理器的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善,多通道結(jié)構(gòu)和單指令多重?cái)?shù)據(jù)(SIMD)特大指令字組(LIM將在新的高性能處理器中將占主導(dǎo)地位，如Analog?Devices的ADSP2116x。

DSP和微處理器的融合。微處理器是低成本的,主要執(zhí)行智能定向控制任務(wù)的通用處理器能很好執(zhí)行智能控制任務(wù)，但是數(shù)字信號(hào)處理功能很差。而DSP的功能正好與之相反。在許多應(yīng)用中均需要同時(shí)具有智能控制和數(shù)字信號(hào)處理兩種功能，如數(shù)字蜂窩電話就需要監(jiān)測(cè)和聲音處理功能。

DSP和高檔CPU的融合。大多數(shù)高檔GPP如PenTIum和Powerpc都是SIMI指令組的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，速度很快。DSP和SO的融合。SOC(System-On-Chip)是指把一個(gè)系統(tǒng)集成在一塊芯片上，這個(gè)系統(tǒng)包括DSP和系統(tǒng)接口軟件等。

DSP芯核集成度越來(lái)越高。縮小DSP芯片尺寸一直是DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)前使用較多的是基于RISC結(jié)構(gòu)，隨著新工藝技術(shù)的引入，越來(lái)越多的制造商開(kāi)始改進(jìn)DSP芯核，并且把多個(gè)DSP芯核、MPU芯核以及外圍的電路單元集成在一個(gè)芯片上，實(shí)現(xiàn)了DSP系統(tǒng)級(jí)的集成電路。

可編程DSP芯片將是未來(lái)主導(dǎo)產(chǎn)品。隨著個(gè)性化發(fā)展的需要，DSP的可編程化為生產(chǎn)廠商提供了更多靈活性，滿足廠家在同一個(gè)DSP芯片上開(kāi)發(fā)出更多不同型號(hào)特征的系列產(chǎn)品，也使得廣大用戶對(duì)于DSP的升級(jí)換代。