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dsp是什么芯片
DSP芯片(Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器)是一種專門(mén)設(shè)計(jì)用于數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)的微處理器芯片。它具有高度優(yōu)化的計(jì)算能力和并行處理結(jié)構(gòu)，能夠高效地執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理算法，如音頻處理、圖像處理、視頻編解碼、通信信號(hào)處理等。下面是小編整理的dsp是什么芯片，歡迎大家閱讀。
數(shù)字信號(hào)處理，英文原名為digital signal processing，簡(jiǎn)稱DSP。是將信號(hào)以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)，也就是用數(shù)值計(jì)算的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工的理論和技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理是信號(hào)處理的子集。此外，DSP也是digital signal processor的簡(jiǎn)稱，即數(shù)字信號(hào)處理器，它是集成專用計(jì)算機(jī)的一種芯片，只有一枚硬幣那么大。
dsp是什么芯片
簡(jiǎn)單地說(shuō)，數(shù)字信號(hào)處理就是用數(shù)值計(jì)算的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工的理論和技術(shù)，它的英文原名叫digitalsignalprocessing，簡(jiǎn)稱DSP。另外DSP也是digitalsignalprocessor的簡(jiǎn)稱，即數(shù)字信號(hào)處理器，它是集成專用計(jì)算機(jī)的一種芯片，只有一枚硬幣那么大。有時(shí)人們也將DSP看作是一門(mén)應(yīng)用技術(shù)，稱為DSP技術(shù)與應(yīng)用。
《數(shù)字信號(hào)處理》這門(mén)課介紹的是：將事物的運(yùn)動(dòng)變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮當(dāng)?shù)字，并用計(jì)算的方法從中提取有用的信息，以滿足我們實(shí)際應(yīng)用的需求。
本定義來(lái)自《數(shù)字信號(hào)處理》楊毅明著，由機(jī)械工業(yè)出版社2012年發(fā)行。
大部分信號(hào)的初始形態(tài)是事物的運(yùn)動(dòng)變化，為了測(cè)量它們和處理它們，先要用傳感器把它們的特征轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，等到這些電信號(hào)處理完后，再把它們轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兡芸匆?jiàn)、能聽(tīng)見(jiàn)或能利用的形態(tài)。
數(shù)字信號(hào)處理前后需要一些輔助電路，它們和數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。圖1是典型的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，它由7個(gè)單元組成。
初始信號(hào)代表某種事物的運(yùn)動(dòng)變換，它經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換單元可變?yōu)殡娦盘?hào)。例如聲波，它經(jīng)過(guò)麥克風(fēng)后就變?yōu)殡娦盘?hào)。又如壓力，它經(jīng)壓力傳感器后變?yōu)殡娦盘?hào)。電信號(hào)可視為許多頻率的正弦波的組合。
低通濾波單元濾除信號(hào)的部分高頻成分，防止模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)失去原信號(hào)的基本特征。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元每隔一段時(shí)間測(cè)量一次模擬信號(hào)，并將測(cè)量結(jié)果用二進(jìn)制數(shù)表示。
數(shù)字信號(hào)處理單元實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)，它按照指令對(duì)二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算。例如，將聲波信號(hào)與一個(gè)高頻正弦波信號(hào)相乘，可實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。實(shí)際上，數(shù)字信號(hào)往往還要變回模擬信號(hào)，才能發(fā)揮它的作用。例如，無(wú)線電是電磁波通過(guò)天線向外發(fā)射的，這時(shí)的電磁波只能是模擬信號(hào)。
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將處理后的數(shù)字信號(hào)變?yōu)檫B續(xù)時(shí)間信號(hào)，這種信號(hào)的特點(diǎn)是一段一段的直線相連，如圖2所示，有很多地方的變化不平滑。例如，調(diào)制后的數(shù)字信號(hào)，變成模擬信號(hào)后才能送往天線，通過(guò)天線就可以向外發(fā)射了。低通濾波單元有平均的作用，不平滑的信號(hào)經(jīng)低通濾波后，可以變得比較平滑。
平滑的信號(hào)經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換單元后，就變成某種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化。例如揚(yáng)聲器，它可將電波變?yōu)槁暡āＳ秩缣炀�，它可將電流變?yōu)殡姶挪āｋ姶挪ㄊ且环N互相變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以在空間中以波的形式快速移動(dòng)。
若只考慮電信號(hào)的處理過(guò)程，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)可看作由五個(gè)單元組成，如圖3所示。
如果把低通濾波和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換看作一個(gè)單元，則數(shù)字信號(hào)處理也可看作由三個(gè)單元組成，如圖4所示。
DSP信號(hào)處理
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)通信需求正向多樣化、個(gè)人化方向發(fā)展。而無(wú)線數(shù)據(jù)通信作為向社會(huì)公眾迅速、準(zhǔn)確、安全、靈活、高效地提供數(shù)據(jù)交流的有力手段，其市場(chǎng)需求也日益迫切。正是在這種情況下，3G、4G通信才會(huì)不斷地被推出，但是無(wú)論是3G還是4G，未來(lái)通信都將離不開(kāi)DSP技術(shù)（數(shù)字信號(hào)處理器），DSP作為一種功能強(qiáng)大的特種微處理器，主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視像信號(hào)的高速數(shù)學(xué)運(yùn)算和實(shí)時(shí)處理方面，可以說(shuō)DSP將在未來(lái)通信領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。
為了確保未來(lái)的通信能在各種環(huán)境下自由高效地工作，這就要求組成未來(lái)通信的DSP要具有非常高的處理信號(hào)的運(yùn)算速度，才能實(shí)現(xiàn)各種繁雜的計(jì)算、解壓縮和編譯碼。而目前DSP按照功能的側(cè)重點(diǎn)不一樣，可以分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP，定點(diǎn)DSP以成本低見(jiàn)長(zhǎng)，浮點(diǎn)DSP以速度快見(jiàn)長(zhǎng)。如果單一地使用一種類型的DSP，未來(lái)通信的潛能就不能得到最大程度的發(fā)揮。為了能將定點(diǎn)與浮點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)集于一身，突破DSP技術(shù)上的瓶頸，人們又推出了一種高級(jí)多重處理結(jié)構(gòu)——VLIW結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以在不提高時(shí)鐘速度的情況下，實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，而且它能同時(shí)具備定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP所有的優(yōu)點(diǎn)。為了能推出一系列更高檔的新技術(shù)平臺(tái)，人們又開(kāi)始注重DSP的內(nèi)核技術(shù)的開(kāi)發(fā)，因?yàn)镈SP的內(nèi)核就相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的CPU一樣，被譽(yù)為DSP的心臟，大量的算法和操作都得通過(guò)它來(lái)完成，因此該內(nèi)核結(jié)構(gòu)的質(zhì)量如何，將會(huì)直接影響整個(gè)DSP芯片的性能、功耗和成本。
考慮到未來(lái)無(wú)線訪問(wèn)Internet因特網(wǎng)和開(kāi)展多媒體業(yè)務(wù)的需要，現(xiàn)在美國(guó)的Sun公司又開(kāi)始準(zhǔn)備準(zhǔn)將該公司的拳頭產(chǎn)品——PersonalJava語(yǔ)言嵌入到DSP中，以便能進(jìn)一步提高DSP在處理信號(hào)方面的自動(dòng)化程度和智能化程度。當(dāng)然，在以前DSP中也潛入了其他軟件語(yǔ)言，例如高級(jí)C語(yǔ)言，但這種語(yǔ)言在處理網(wǎng)絡(luò)資源以及多媒體信息方面無(wú)能為力；而PersonalJava是一種適合個(gè)人網(wǎng)絡(luò)連接和應(yīng)用的Java環(huán)境，基于該環(huán)境的個(gè)人通信系統(tǒng)可以從網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)上下載數(shù)據(jù)和圖像。此外，人們還在研究開(kāi)發(fā)符合MPEG—4無(wú)線解壓縮標(biāo)準(zhǔn)DSP，該壓縮標(biāo)準(zhǔn)將為未來(lái)通信傳輸各種多媒體信息提供了依據(jù)。
作為一個(gè)案例研究，我們來(lái)考慮數(shù)字領(lǐng)域里最通常的功能：濾波。簡(jiǎn)單地說(shuō)，濾波就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，以改善其特性。例如，濾波可以從信號(hào)里清除噪聲或靜電干擾，從而改善其信噪比。為什么要用微處理器，而不是模擬器件來(lái)對(duì)信號(hào)做濾波呢？我們來(lái)看看其優(yōu)越性：模擬濾波器（或者更一般地說(shuō)，模擬電路）的性能要取決于溫度等環(huán)境因素。而數(shù)字濾波器則基本上不受環(huán)境的影響。數(shù)字濾波易于在非常小的寬容度內(nèi)進(jìn)行復(fù)制，因?yàn)槠湫阅懿⒉蝗Q于性能已偏離正常值的器件的組合。一個(gè)模擬濾波器一旦制造出來(lái)，其特性（例如通帶頻率范圍）是不容易改變的。使用微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器，就可以通過(guò)對(duì)其重新編程來(lái)改變?yōu)V波的特性。
什么是dsp芯片
DSP芯片通常具有以下特點(diǎn)：
高速運(yùn)算能力：DSP芯片采用高度優(yōu)化的指令集和硬件結(jié)構(gòu)，能夠以高速進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和乘累加操作，適用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理任務(wù)。
并行處理結(jié)構(gòu)：DSP芯片通常采用多個(gè)算術(shù)邏輯單元(ALU)和數(shù)據(jù)通路，以支持并行計(jì)算，提高處理效率。
特定應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)化：DSP芯片經(jīng)過(guò)針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)化設(shè)計(jì)，如音頻處理、通信信號(hào)處理、圖像處理等，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
低功耗設(shè)計(jì)：DSP芯片在設(shè)計(jì)上注重功耗的優(yōu)化，以滿足便攜設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)的需求，能夠在有限的電池容量下實(shí)現(xiàn)高性能的數(shù)字信號(hào)處理。
DSP芯片廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括音頻設(shè)備、無(wú)線通信、雷達(dá)系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、汽車(chē)電子等。它們?cè)趯?shí)時(shí)信號(hào)處理和高性能計(jì)算方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠加速和優(yōu)化各種信號(hào)處理任務(wù)的執(zhí)行。
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