DSP概述

出处:synode 发布于:2008-12-10 14:11:16

  1978年世界上块DSP芯片S2811在美国微系统(Microsystems)公司的AMI子公司问世,1979年块商用可编程DSP芯片2920在美国Intel公司诞生,标志着DSP芯片早期雏形的形成。虽然这两种芯片内部不具备现代DSP芯片的硬件结构,但为数字信号处理的发展开拓了道路,促使DSP芯片向性能更高的方向发展。1980年日本NEO公司推出个具有硬件乘法器的商用DSP芯片UPD7720,1982年日本的Hitachi公司推出个采用CMOS工艺生产的浮点DSP芯片。紧接着,1983年日本的Fujitsu公司推出浮点DSP芯片MB8764,其指令周期仅为120ns,内部具有双总线结构,从而使处理数据的吞吐量和前期产品相比有了一个很大的提高。但具有更高性能的DSP芯片是美国AT&T公司于1984年推出的浮点DSP芯片DSP32。

  此外,1982年TI公司成功推出了代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C 10/C14/C15/C16/C17等。之后,该公司又相继推出第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS32C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS32C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP核于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。

  自1980年以来,DSP芯片得到了突飞猛进的发展,DSP芯片的应用也越来越广泛。从运算速度来看,MAC(乘法和加法)的开销时间已经从20世纪80年代初的400ns(如TMS32010)降低到40ns(如TMS32C40),处理能力提高了10多倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年占模区的40个左右下降到5个以下,片内RAM的数量增加一个数量级以上。从制造工艺来看,1980年是采用4μ的NMOS工艺,而现在则普遍采用微米CMOS工艺。DSP芯片的引脚数量也从1980年的多64个增加到现在的300个以上,引脚数量的增加,意味着结构灵活性的增加。此外,随着DSP芯片的发展,DSP系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降。

  现在,世界上的DSP芯片有300多种,其中定点DSP有200多种,浮点DSP有100多种。迄今为止,生产DSP的公司有80多家,主要厂家有TI公司、AD公司、Lucent公司、Motorola公司和LSI Logic公司。TI公司作为DSP生产商的代表,品种多,定点和浮点DSP都大约占60%的市场份额;AD公司的定点和浮点DSP大约占16%和13%的市场份额∫Motorola公司的定点和浮点DSP大约占7%和14%的市场份额;Lucent公司则主要生产定点DSP,约占5%的市场份额。根据1998年的统计,占市场主导地位的产品是AD公司的ADSP-21xx(16bit定点)、ADSP-21xxx(32bit定点和浮点),Lucent公司的DSP 16xxx(16bit定点)、DSP32xx(32bit浮点),Motorola公司的DSP561xx(16bit定点)、DSP560xx(24bit定点)、DSP96002(32bit浮点)和TI公司的TMS320C54xx(16bit定点)、TMS320C3x(32bit浮点)等。根据近的统计,占市场主导地位的产品是TI公司的TMS320C54xx(16bit定点)、TMS320C55xx(16bit定点)、TMS3⒛C62xx(32bit定点)、TMS320C67xx(32bit浮点),AD公司的TigerSHARC系列的DSP芯片,Motorola公司的DSP68000系列的DSP芯片等。

  美国TI公司是1930年成立于美国德肯萨斯(Texas)州的一家从事石油勘探的公司,1951年更名为TI公司。1982年TI公司的TMS320系列DSP芯片的代处理器TMS320CIO问世,TI公司经营重点转向电子技术。经过十几年的发展,TI公司又相继发展了TMS320C⒛00、TMS320C5000和TMS320C6000这3个系列的DSP产品。现今TI公司的TMS320系列已成为DSP市场中的主流产品,约占市场份额的70%,是世界的DSP芯片供应商。

  TI公司的TMS320系列主要以DSP控制平台C2000(C20x、C24x),DSP有效性能平台C5000(C54x、C55x),DSP高性能平台C6000(C62xx、C67xx、C64xx)以及DSP嵌入式平台(OMAP)这4个平台为发展基础。此外,还有一些专用DSP和多处理器DSP芯片。本书涵盖了TI公司的这4个系列的DSP。

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