換個角度解讀DSP芯片

讓你說出知道的芯片的名稱，你可能會一時想不起，也不能一一羅列DSP芯片都有哪些?；蛟S是對DSP芯片深刻的了解才了然于心，由于種種原因的忘卻；或許是因為大家在說DSP芯片好，既然大家都說好，那才是真的好，至于怎樣好，可能是似懂非懂。那好吧，不管是懂還是不懂，現(xiàn)在讓我們從新的視角來讀懂這個芯片的世界，讓你發(fā)現(xiàn)不曾明白的細節(jié)。

DSP芯片，也稱數(shù)字信號處理器，采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)，是一種專注于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器，其主要應用是實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理，是數(shù)字信號處理理論實用化過程的重要技術(shù)工具。在語音處理、圖像處理等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。那根據(jù)對DSP芯片的理解來對比與其他芯片的最要的區(qū)別是什么？杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司的高級嵌入式開發(fā)經(jīng)理黃田認為，DSP芯片與其它芯片的最大區(qū)別在于它擁有針對各種算法設(shè)計的大量專用指令，比如各種向量運算。另外DSP芯片在設(shè)計時更多地考慮到數(shù)據(jù)總線的帶寬以及吞吐量，避免數(shù)據(jù)訪問成為影響算法性能的瓶頸。

芯片的基本結(jié)構(gòu)

為了快速地實現(xiàn)數(shù)字信號處理運算，DSP芯片一般都采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)。下面簡單介紹DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)。

（1）哈佛結(jié)構(gòu)

主要特點是將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中，即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個相互獨立的存儲器，每個存儲器獨立編址，獨立訪問。與兩個存儲器相對應的是系統(tǒng)中設(shè)置了程序總線和數(shù)據(jù)總線，從而使數(shù)據(jù)的吞吐率提高了一倍。由于程序和數(shù)據(jù)在兩個分開的空間，因此取指和執(zhí)行能完全重疊。

（2）流水線操作

流水線與哈佛結(jié)構(gòu)相關(guān)，DSP芯片廣泛采用流水線以減少指令執(zhí)行時間，從而增強了處理器的處理能力。處理器可以并行處理二到四條指令，每條指令處于流水線的不同階段。下面所列是一個三級流水線操作的例子：

CLLOUT1

取指NN-1N-2；

譯碼N-1NN-2；

執(zhí)行N-2N-1N，

（3）專用的硬件乘法器

專用的硬件乘法器，乘法速度越快，DSP處理器的性能越高。由于具有專用的應用乘法器，乘法可在一個指令周期內(nèi)完成。