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DSP系統(tǒng)
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本文目錄:
一、有關(guān)于DSP的歷史,現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢
分類: 教育/科學(xué) >> 科學(xué)技術(shù) >> 工程技術(shù)科學(xué)
問題描述:
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大概三千字 內(nèi)容就是dsp的過去 現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢
如果答案靠譜另有追加賞金
解析:
DSP市場拓展縱橫談
在經(jīng)歷整整二十年的市場拓展之后,DSP所樹立的高速處理器地位不僅不可動搖,而且業(yè)已成為數(shù)字信息時代的核心引擎。與此同時,DSP的市場正在蓬勃發(fā)展。根據(jù)Forward Concepts 分析家的預(yù)測,今年全球DSP銷量將達(dá)到$82億美元,比去年增加約三分之一。而對于2004年和2005年的預(yù)測值,則分別是$108億元和$140億元,并預(yù)言未來幾年DSP都將以每年超過30%的速度成長。根據(jù)CCID權(quán)威的分析,中國DSP市場今年可達(dá)到120億元人民幣,比去年增長約40%,未來的增長將可能超過全球的平均速度。
對于DSP市場的高速增長,許多人充滿著濃厚的興趣。本文將結(jié)合DSP縱向的發(fā)展歷程和橫向的拓展方向進(jìn)行探討,以便探討DSP市場拓展的特點。
DSP商品化歷程
對于TI推出業(yè)界第一顆商用DSP的歷史,TI首席科學(xué)家Gene Frantz在一篇名為《DSP: 如何使TI風(fēng)險業(yè)務(wù)變成其最大的業(yè)務(wù)(DSP: How TI's Risky Business became it BIGGEST business)》的文章有極為精彩的分析。在這篇文章中他提到DSP最初還只是一項技術(shù)的名稱,既數(shù)字信號處理。這項技術(shù)在二十世紀(jì)六十年代從校園中興起,到七十年代才由計算機(jī)實現(xiàn)部分實時處理,而多用于高尖端領(lǐng)域。DSP既與大量運算相關(guān),每秒完成運算一百萬次運算就變?yōu)橐粋€新的單位MIPS,而實現(xiàn)每個MIPS的成本高達(dá)$10到$100美元便成為商品化的障礙。
八十年代前后,陸續(xù)有公司設(shè)計出適合于DSP處理技術(shù)的處理器,于是DSP開始成為一種高性能處理器的名稱。TI在1982年發(fā)表一款DSP處理器名為TMS32010,其出色的性能和特性倍受業(yè)界的關(guān)注,當(dāng)然新興的DSP業(yè)務(wù)的確承擔(dān)著巨大的風(fēng)險,究竟向哪里拓展是生死攸關(guān)的問題。當(dāng)努力使DSP處理器每MIPS成本也降到了適合于商用的低于$10美元范圍時,DSP不僅在在軍事,而且在工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中不斷獲得成功。1991年TI推出的DSP批量單價首次低于$5美元而可與16 位 的微處理器相媲美,但所能提供的性能卻是其5至10倍。
進(jìn)入九十年代,有多家公司躋身于DSP領(lǐng)域與TI進(jìn)行市場競爭。TI首家提供可 定制 DSP,稱作cDSP。cDSP 基于內(nèi)核 DSP的設(shè)計可使DSP具有更高的系統(tǒng)集成 度,大加速了產(chǎn)品的上市時間。同時TI瞄準(zhǔn)DSP電子市場上成長速度最快的領(lǐng)域,適時地提供各種面向未來發(fā)展的解決方案。到九十年代中期,這種可編程的DSP器件已廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信、海量存儲、語音處理、汽車電子、消費類音頻和視頻產(chǎn)品等等,其中最為輝煌的成就是在數(shù)字蜂窩電話中的成功。德州儀器通過不斷革新,推陳出新,DSP業(yè)務(wù)也一躍成為TI的最大的業(yè)務(wù),并始終處于全球DSP市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。雖然這個階段DSP每MIPS的價格已降到10美分到1美元的范圍,但DSP所帶動的市場規(guī)模巨大。
新世紀(jì)的DSP市場競爭加劇,TI及時調(diào)整DSP發(fā)展戰(zhàn)略全局規(guī)劃,并以全面的產(chǎn)品規(guī)劃和完善的解決方案,加之全新的開發(fā)理念,深化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。成就這一進(jìn)展的前提就是DSP每MIPS價格目標(biāo)已設(shè)定為幾個美分或更低。
DSP產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
DSP應(yīng)用產(chǎn)品獲得成功的一個標(biāo)志就是進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在以往的二十年中,這一進(jìn)程在不斷重復(fù)進(jìn)行,只是周期在不斷縮小。在數(shù)字信息時代,更多的新技術(shù)和新產(chǎn)品需要快速地推上市場,因此,DSP的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還是需要加速進(jìn)行。
DSP的產(chǎn)業(yè)價值體系可分為以下幾個層面:
作為DSP產(chǎn)品最核心的,或是最底層的當(dāng)然是器件,芯片制造商應(yīng)當(dāng)提供完整的文檔資料,技術(shù)支持,并提供價格和貨期支持。但對于DSP系統(tǒng)開發(fā),這顯然是不夠的,因為最終產(chǎn)品開發(fā)必然與系統(tǒng)集成緊密相關(guān)是最高層。那么,這其中的幾個層面是如何劃分的呢?
在DSP器件之上是開發(fā)和演示系統(tǒng),其中包括參考設(shè)計和一些定制化的設(shè)計,一般由TI和第三方合作伙伴提供;在此之上就是標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用算法,TI和第三方合作伙伴可部分提供,而客戶將介入,并存在目標(biāo)代碼或源代碼的授權(quán)問題。然后就是操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動和協(xié)議棧層,需要開發(fā)授權(quán);由此,可以上升到系統(tǒng)應(yīng)用層面,已驗證系統(tǒng)概念演示。至此,產(chǎn)品開發(fā)底層工作已經(jīng)就緒,客戶和其OEM廠商可進(jìn)行最后的產(chǎn)品化工作。
上述價值體系看似復(fù)雜,但確是在DSP產(chǎn)業(yè)化過程中逐步完善形成。實際操作中如果分工明確、溝通清晰,并不存在太多障礙。TI在DSP上的成功歸功于系列革新舉措以及持續(xù)不斷的投入,有效地推進(jìn)了DSP的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
在DSP的早期發(fā)展階段,TI通過大學(xué)計劃、建立第三方發(fā)展計劃和DSP設(shè)計大獎賽進(jìn)行DSP的教育和普及工作。同時通過加強與新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的合作,推出DSP解決方案,并實現(xiàn)產(chǎn)品化。在最近五年內(nèi),TI在軟件和開發(fā)工具上投資十億美金,建立了業(yè)界最為巨大的DSP開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施。目前全球有超過650家公司加入到TI的第三方伙伴網(wǎng)絡(luò),提供上千種DSP算法和產(chǎn)品方案。
DSP市場化拓展
當(dāng)前雖然DSP無論是作為一種成熟的技術(shù)還是一種成熟的產(chǎn)品均已成為數(shù)字信息時代的主流,但是其市場化拓展還存在這巨大的空間。DSP的三大要素即性能、價格和功耗與其市場拓展息息相關(guān)。挑戰(zhàn)更高的性能,盡可能降低價格和功耗,永遠(yuǎn)是DSP追求的目標(biāo)。
下面將每十年DSP性能、規(guī)模、工藝、價格的變動和及應(yīng)用概括如下:
年代 1980 1990 2000 2010
速度(MIPS) 5 40 5000 50000
RAM(字節(jié)) 256 2K 32K 1M
規(guī)模(門) 50K 500K 5M 50M
工藝(微米) 3 0.8 0.1 0.02
價格(美元) $150.00 $15.00 $5.00 $0.15
目標(biāo)應(yīng)用 工業(yè)儀器軍事 調(diào)制解調(diào)器硬盤驅(qū)動器數(shù)字答錄機(jī)蜂窩電話等 多媒體網(wǎng)關(guān)數(shù)字相機(jī)智能電話數(shù)字廣播等 新一代手機(jī)流媒體設(shè)備數(shù)字電視機(jī)等等…
可以看出在各個時代,DSP性能隨集成度的增加而提高,而價格卻一直在下降。DSP突出的性能價格比趨勢似乎也在很好地演繹著Moore定律。從不斷擴(kuò)大的目標(biāo)應(yīng)用來看,DSP在數(shù)字信息產(chǎn)品的市場地位越來越重要。
針對DSP功耗的變動趨勢,存在一個Gene定律,如下圖所示:
不難看到DSP每MIPS的功耗在1982年為250mW,而到1992就迅速下降為12.5mW,到2000年僅為0.1mW。2004年將挑戰(zhàn)0.01mW,而預(yù)計2010年將達(dá)到0.001mW。概括起來就是DSP功耗性能比沒隔5年將降低10倍。
當(dāng)今DSP之所以可以在嵌入式應(yīng)用方面挑戰(zhàn)微處理器CPU,在數(shù)字控制方面可挑戰(zhàn)單片機(jī)MCU,還在于DSP結(jié)構(gòu)體系已實現(xiàn)多樣性。DSP既有追求高性能并行結(jié)構(gòu),也有追求低功耗的省點核心;DSP中不僅可以集成閃存、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和多種接口,還可以集成CPU核心、視頻和音頻接口。
軟件可編程性始終是DSP市場拓展的關(guān)鍵。目前DSP開發(fā)工作中的80%以上已是軟件工作。數(shù)字信息產(chǎn)品中需要應(yīng)用到許許多多新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),其中不少需要經(jīng)過不斷完善。DSP首先可以構(gòu)建一個強大靈活的硬件平臺和軟件基礎(chǔ),然后集成各種軟件,其中可以包括標(biāo)準(zhǔn)算法、驅(qū)動、協(xié)議和應(yīng)用等等。DSP軟件還易于維護(hù)和升級,大量工作可以在線實現(xiàn)。
DSP的應(yīng)用已經(jīng)涵蓋了工業(yè)、通信、娛樂、個人醫(yī)療、教育、環(huán)境控制、安全等領(lǐng)域,我們期待著更多更好的應(yīng)用。將來的人們對具有DSP核心的數(shù)字信息產(chǎn)品大概會情有獨衷,因為 DSP會創(chuàng)造更多的價值。
還是直接看下面的參考資料吧,圖文并茂。
二、dsp是什么?
DSP即數(shù)字信號處理,指是利用計算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理,以得到符合人們需要的信號形式(嵌入式微處理器)。隨著計算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,DSP技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。
數(shù)字信號處理與模擬信號處理都是信號處理的子集,范疇均屬于信號處理,所謂"信號處理",就是要把記錄在某種媒體上的信號進(jìn)行處理,以便抽取出有用信息的過程,它是對信號進(jìn)行提取、變換、分析、綜合等處理過程的統(tǒng)稱。但數(shù)字信號處理以及模擬信號處理所處理的對象不一致,因此處理的具體流程也不盡相同,但目的都是為了提取出有用的信息。
擴(kuò)展資料:
基于DSP芯片構(gòu)成的控制系統(tǒng)事實上是一個單片系統(tǒng),因為整個控制所需的各種功能都可由DSP芯片來實現(xiàn)。因此,可以減小目標(biāo)系統(tǒng)的體積,減少外部元件的個數(shù),增加系統(tǒng)的可靠性。對于那些性能和精度要求高、實時性強、體積小的場合,基于DSP芯片來構(gòu)成控制系統(tǒng)是具有很高性能價格比的實現(xiàn)方法。DSP芯片可以按照下列三種方式進(jìn)行分類。
三、DSP有哪些特點?
據(jù)數(shù)字信號處理的要求,DSP芯片一般具有如下主要特點:
(1)在一個指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法;
(2)程序和數(shù)據(jù)空間分開,可以同時訪問指令和數(shù)據(jù);
(3)片內(nèi)具有快速RAM,通??赏ㄟ^獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問;
(4)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持;
(5)快速的中斷處理和硬件I/O支持;
(6)具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器;
(7)可以并行執(zhí)行多個操作;
(8)支持流水線操作,使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行!
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拓展資料:
DSP(DigitalSignalProcessing)即數(shù)字信號處理技術(shù),DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。
DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),具有專門的硬件乘法器,廣泛采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。
DSP芯片可以按照下列三種方式進(jìn)行分類。
1.按基礎(chǔ)特性分
這是根據(jù)DSP芯片的工作時鐘和指令類型來分類的。如果在某時鐘頻率范圍內(nèi)的任何時鐘頻率上,DSP芯片都能正常工作,除計算速度有變化外,沒有性能的下降,這類DSP芯片一般稱為靜態(tài)DSP芯片。例如,日本OKI電氣公司的DSP芯片、TI公司的TMS320C2XX系列芯片屬于這一類。
如果有兩種或兩種以上的DSP芯片,它們的指令集和相應(yīng)的機(jī)器代碼機(jī)管腳結(jié)構(gòu)相互兼容,則這類DSP芯片稱為一致性DSP芯片。例如,美國TI公司的TMS320C54X就屬于這一類。
2.按數(shù)據(jù)格式分
這是根據(jù)DSP芯片工作的數(shù)據(jù)格式來分類的。數(shù)據(jù)以定點格式工作的DSP芯片稱為定點DSP芯片,如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列,AD公司的ADSP21XX系列,AT&T公司的DSP16/16A,Motolora公司的MC56000等。以浮點格式工作的稱為浮點DSP芯片,如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X,AD公司的ADSP21XXX系列,AT&T公司的DSP32/32C,Motolora公司的MC96002等。
不同浮點DSP芯片所采用的浮點格式不完全一樣,有的DSP芯片采用自定義的浮點格式,如TMS320C3X,而有的DSP芯片則采用IEEE的標(biāo)準(zhǔn)浮點格式,如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。
3.按用途分
按照DSP的用途來分,可分為通用型DSP芯片和專用型DSP芯片。通用型DSP芯片適合普通的DSP應(yīng)用,如TI公司的一系列DSP芯片屬于通用型DSP芯片。專用DSP芯片是為特定的DSP運算而設(shè)計的,更適合特殊的運算,如數(shù)字濾波、卷積和FFT,如Motorola公司的DSP56200,Zoran公司的ZR34881,Inmos公司的IMSA100等就屬于專用型DSP芯片。
四、工業(yè)計算機(jī)與dsp系統(tǒng)有什么區(qū)別?
工業(yè)計算機(jī)和dsp系統(tǒng)可以這樣理解:
工業(yè)計算機(jī):就是把計算機(jī)應(yīng)用在工業(yè)中,可以說是用于工業(yè)控制、測試等方面。
dsp系統(tǒng):是一種獨特的微處理器,就是用數(shù)字信號來處理大量信息的器件。主要用于供電,光網(wǎng)絡(luò)等
以上就是關(guān)于DSP系統(tǒng)相關(guān)問題的回答。希望能幫到你,如有更多相關(guān)問題,您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢,客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。
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