DSP 芯片的内部采用哈佛结构将程序与数据分开,德州仪器TI大多数定点DSP芯片是16位数据字

来源:时间: 2024-09-12

DSP 芯片的内部采用哈佛结构将程序与数据分开,德州仪器TI大多数定点DSP芯片是16位数据字

FFT处理时间(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换处理时间):即运算一个N点FFT程序所需的时间,字长/数据宽度一般浮点DSP芯片都用32位的数据字,大多数定点DSP芯片是16位数据字。而Motorola公司定点芯片用24位数据字,以便在定点和浮点精度之间取得折衷,片内硬件资源包括存储器的大小,片内存储器的数量,总线寻址空间等,几个重要的考虑因素是片内RAM和ROM的数量、可否外扩存储器、总线接口/中断/串行口等是否够用、是否具有A/D转换等,功耗与电源管理供电电压一般取得比较低,通常有3.3V、2.5V、1.8V、0.9V等,以实施芯片的低电压供电,在同样的时钟频率下,它们的功耗将远远低于5V供电电压的芯片。加强了对电源的管理后,通常用休眠、等待模式等方式节省功率消耗,DSP 芯片的内部采用哈佛结构,将程序与数据分开,并具有专门的硬件乘法器,可以用来快速地实现各种数字信号处理算法,哈佛结构将程序和数据分开存储在不同空间内,使程序存储器和数据存储器相互独立,并且独立编址、访问。两个存储器对应系统中设置的两条总线——程序总线和数据总线,德州仪器TI提高了数据吞吐量,新型的DSP大多设置了单独的直接存储器(DMA)访问总线及其控制器,在不影响或基本不影响DSP处理速度的情况下,并行的数据传输速度可以达到每秒百兆字节,主要受到片外存储器的限制,结构特点流水线操作由于DSP通常采用程序存储器及其总线与数据存储器及其总线分开的结构,所以为采用流水技术提供了极大的方便。所谓流水技术,即将各指令的抄行时间重叠起来(如右图[21]),第1条指令取指后,译码时便取指第2条指令;第1条指令访问数据时译码第2条指令,同时取指第3条指令……在该技术下可以实现指令的流水作业、综合分析、德州仪器TI每条指令的执行时间在单周期内完成,大大提高了处理速度,DSP中设置了硬件乘法器(图示为TMS320C2XX的硬件乘法器结构[22])和MAC(乘法并累加)一类的指令,取两个操作数到乘法器中作乘法,并将乘积加到累加器中,这些操作往往可以在单个指令周期中完成。在数字信号处理算法中,大量存在着诸如乘法和累加的运算,使得 DSP 乘法和累加这种基本运算的速度大为提高。


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