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  一、什么是DSP芯片?

  DSP 芯片又叫做數(shù)字信號處理器，這是一種快速強大的微處理器，它采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)，特別之處在于它能即時處理數(shù)據(jù)，可以用來快速實現(xiàn)各種數(shù)字數(shù)字信號處理算法。

  DSP 的作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，用于專用處理器的高速實時處理。它具有高速、靈活、可編程、低功耗的界面功能，在圖形圖像、語音、信號處理等通信領(lǐng)域起到越來越重要的作用。

  在 DSP 芯片出現(xiàn)之前，數(shù)字信號處理只能依靠微處理器來完成，但由于微處理器處理速度不快，無法滿足越來越大信息量的高速實時要求。隨后 DSP 芯片的出現(xiàn)滿足了這些需求，應(yīng)用領(lǐng)域也變得廣泛。

  DSP 芯片應(yīng)用廣泛，數(shù)字化時代下 DSP 已成為通信、計算機、消費類電子產(chǎn)品和自動控制、軍事與航空等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。

  目前世界上 DSP 芯片制造商主要有三家，德州儀器、模擬器件公司和摩托羅拉。原本以為摩托羅拉已經(jīng)消失了，沒想到還能在這碰到。

  德州儀器是龍頭，占據(jù)絕大部分國際市場。產(chǎn)品主要應(yīng)用于機器視覺、航空電子和國防、尺寸、重量和功耗、音頻、視頻編碼解碼與生物識別等領(lǐng)域。

摩托羅拉公司也是全球較大的 DSP 芯片生產(chǎn)商，其產(chǎn)品包括定點的和浮點的，專用的和通用的，16 位和 24 位以及 32 位。DSP 芯片主要應(yīng)用于語音處理、通信、數(shù)字相機、多媒體、控制等領(lǐng)域。

  二、DSP芯片發(fā)展

  集成化和可編程是 DSP 芯片的發(fā)展趨勢。

  縮小 DSP 尺寸一直是技術(shù)的發(fā)展趨勢，目前DSP芯片多使用 RISC 架構(gòu)，隨著新工藝引入，越來越多廠商開始改進DSP芯核，并把多個 DSP 芯核、MPU 芯核及外圍電路集成在一個芯片上，實現(xiàn)了系統(tǒng)級的集成電路。

  隨著個性化發(fā)展的需要，DSP 可編程化為生產(chǎn)廠商提供了更多靈活性，廠家可以在同一個 DSP 芯片上開發(fā)出更多不同型號特征的系列產(chǎn)品，

  這也使得廣大用戶對于 DSP 的升級產(chǎn)生了替換需求，如冰箱、洗衣機，這些原來裝有微控制器的家電如今已換成可編程 DSP 來進行大功率電機控制。

  目前市場上所銷售的 DSP 器件中，占據(jù)主流的依然是16 位的定點可編程 DSP 器件，隨著 DSP 定點運算器件成本不斷降低，能耗越來越小的優(yōu)勢日漸明顯，未來定點 DSP 芯片仍將是市場的主角。

  當(dāng)然，市面上不光 DSP 這一類芯片具備可編程的特點，還有一類FPGA也具備可編程特點。

  FPGA叫做現(xiàn)場可編輯門陣列，它是專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。

有了 FPGA 芯片，可以用程序編一個新發(fā)明的 CPU 內(nèi)核出來，嵌到 FPGA 芯片中去，并且可以嵌入多個，后續(xù)我們會對這種芯片進行詳細分析。

  三、DSP芯片和FPGA芯片有什么區(qū)別?

  首先，DSP芯片是專門的微處理器，按照指令的順序流來編程，適用于條件進程，特別是較復(fù)雜的多算法任務(wù)，通用性較弱，具有軟件靈活性，對較低速的事件串聯(lián)執(zhí)行，但處理前可能會有些延遲。

  FPGA 是以框圖方式編程，很容易看數(shù)據(jù)流。它既可以完成較大規(guī)模的組合邏輯電路設(shè)計，又能完成復(fù)雜的時序邏輯功能。通用性比DSP更強，而且具有硬件的高速性。

  FPGA 不能處理多事件，因為每個事件都有專用的硬件，但是采用這種方式可以使各個事件同時執(zhí)行。

  在既強調(diào)結(jié)構(gòu)靈活、通用性，又需要處理復(fù)雜算法的需求下，往往將 DSP 和 FPGA 聯(lián)合起來，采用 DSP+FPGA 結(jié)構(gòu)，或者將 DSP 模塊嵌入的 FPGA 芯片中，這也是未來設(shè)計的一種趨勢。