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【摘 要】进入21世纪后，数字化浪潮正在席卷全球，数字信号处理器（digital signal processor，DSP）正是这场数字化革命的核心，DSP技术已成为人们日益关注并得到迅速发展的前沿技术，其应用领域也已经向各个工程领域扩展。
【关键词】数字化 嵌入式 信号
一、引言
随着计算机和信息技术的迅速发展，数字信号处理技术应运而生，并得到迅速发展。数字化技术大大减轻了模拟技术时代科学产品的瓶颈，它将大量信息进行数字化处理，大大提高了显示信息的处理与传送。进入21世纪之后，数字化浪潮正在席卷全球，DSP正是这场数字化革命的核心，DSP技术已成为人们日益关注并得到迅速发展的前沿技术。
DSP技术的发展可归结成3次浪潮。（一）由通信技术主导。人们可以将语音信号数字化，大大地提高了传输的效率。（二）由娱乐主导。电视节目、音乐、相片和录像已经是数字化传播和播放。如今，人们正经历第三次浪潮，它主要应用市场将是汽车、监控、医疗与教育领域。
目前，DSP已经占据嵌入式通信终端和基础设施市场的主导地位，其“触角”也已延伸至更多的嵌入式数字多媒体应用领域，同时以其完全的软件可编程的灵活性，在众多的数字信息产品解决方案中发挥着越来越大的作用。
二、DSP的定义
DSP有两种解释：数字信号处理和数字信号处理器。
数字信号处理技术（Digital Signal Processing ，DSP）：用数学方法对数字信号进行处理，处理包括变化或提取相应的信息。
数字信号处理器（Digital Signal Processor）：用于实时完成数字信号处理的微处理器。简而之，高性能、高速度的单片微处理器。
三、DSP芯片的特点
DSP芯片是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法，一般具有如下主要特点：
（一）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
（二）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（三）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（四）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（五）快速的中断处理和硬件I/O支持；
（六）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（七）可以并行执行多个操作；
（八）支持流水线操作，使指令、译码和执行等操作可以重叠执行。
四、DSP与其它微处理器相比DSP的优势
（一）微控制器：一块芯片上集成 CPU， RAM， ROM， 串/并接口， 定时器/计数器， 中断电路等；适合应用于I/O和控制能力比速度更重要的地方；紧凑指令集；8051，Atemal，PIC等单片机。
（二）微处理器：单片CPU，附加外围电路；RISC计算机；CISC计算机；Pentium系列、PowerPC、MIPS等通用计算机
（三）数字信号处理器 （DSPs）：一块芯片上集成CPU、RAM， ROM， 串/并接口， 定时器/计数器， 中断电路等；优化CPU架构，使之适合实时信号处理中的快速、重复运算；例如TMS320系列DSP
与单片机、通用处理器相比，DSP处理器在信号处理应用中在速度、成本以及功率方面更具优势。因为DSP具有先进而性能优化的CPU内核，通过一些诸如单周期乘累加（MAC）、并行处理、流水线、专用内部计算引擎和集成外设的技术获得高性能。这些处理器的性能通常以每秒百万次或是一次操作来计算。具體来说，在DSP架构后面提供了以下一些技术，大大减少了进行高效信号处理所需的时间。
五、DSP芯片的应用
（一）信号处理——如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等；
（二）通信——如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话等；
（三）语音——如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等；
（四）图形/图像——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等；
（五）军事——如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等；
（六）仪器仪表——如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；
（七）自动控制——如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等；
（八）医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；
（九）家用电器——如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/视等。
还有很多例子，例如：医院用的B超、CT、核磁共振，卫星遥感遥测，天气预报、地震预报、地震探矿，数字化士兵、数字化战争……DSP的应用领域取决于设计者的想象空间。
在科学技术高速发展的今天，普通单片机在一些复杂控制中已经渐渐跟不上时代的需求，对于一些高精尖的设备上DSP必将占有一定的地位。整体来看，DSP 应用在通讯领域、数字影音的产品将越来越普及，使得相关市场需求越来越大，未来 DSP 市场竞争将越趋激烈。
在可预见的一段时间内，无线应用仍将是可编程DSP市场的驱动引擎，而嵌入式DSP市场则更有潜力。不管是何种形式，DSP技术仍是新兴IP电话市场的枢纽。没有DSP技术就没有对互联网的访问和多媒体，也不可能有无线通讯。因此，DSP仍将是整个半导体产业的技术驱动力。
参考文献：
[1]邓琛 陈益平 滕旭东. DSP 芯片技术及工程实例[M]. 北京：清华大学出版社，2010
[2]张雄伟 陈亮 徐光辉. DSP芯片的原理与开发应用[M]. 3版. 北京：电子工业出版社，2003
[3]戴逸民 梁晓文 裴小平..基于DSP的现代电子系统设计[M]. 北京：电子工业出版社，2002
[4]汪安民 徐宝根 DSP嵌入式系统开发典型案例[M]. 北京：人民邮电出版社，2007
【关键词】数字化 嵌入式 信号
一、引言
随着计算机和信息技术的迅速发展，数字信号处理技术应运而生，并得到迅速发展。数字化技术大大减轻了模拟技术时代科学产品的瓶颈，它将大量信息进行数字化处理，大大提高了显示信息的处理与传送。进入21世纪之后，数字化浪潮正在席卷全球，DSP正是这场数字化革命的核心，DSP技术已成为人们日益关注并得到迅速发展的前沿技术。
DSP技术的发展可归结成3次浪潮。（一）由通信技术主导。人们可以将语音信号数字化，大大地提高了传输的效率。（二）由娱乐主导。电视节目、音乐、相片和录像已经是数字化传播和播放。如今，人们正经历第三次浪潮，它主要应用市场将是汽车、监控、医疗与教育领域。
目前，DSP已经占据嵌入式通信终端和基础设施市场的主导地位，其“触角”也已延伸至更多的嵌入式数字多媒体应用领域，同时以其完全的软件可编程的灵活性，在众多的数字信息产品解决方案中发挥着越来越大的作用。
二、DSP的定义
DSP有两种解释：数字信号处理和数字信号处理器。
数字信号处理技术（Digital Signal Processing ，DSP）：用数学方法对数字信号进行处理，处理包括变化或提取相应的信息。
数字信号处理器（Digital Signal Processor）：用于实时完成数字信号处理的微处理器。简而之，高性能、高速度的单片微处理器。
三、DSP芯片的特点
DSP芯片是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法，一般具有如下主要特点：
（一）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
（二）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
（三）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
（四）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
（五）快速的中断处理和硬件I/O支持；
（六）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（七）可以并行执行多个操作；
（八）支持流水线操作，使指令、译码和执行等操作可以重叠执行。
四、DSP与其它微处理器相比DSP的优势
（一）微控制器：一块芯片上集成 CPU， RAM， ROM， 串/并接口， 定时器/计数器， 中断电路等；适合应用于I/O和控制能力比速度更重要的地方；紧凑指令集；8051，Atemal，PIC等单片机。
（二）微处理器：单片CPU，附加外围电路；RISC计算机；CISC计算机；Pentium系列、PowerPC、MIPS等通用计算机
（三）数字信号处理器 （DSPs）：一块芯片上集成CPU、RAM， ROM， 串/并接口， 定时器/计数器， 中断电路等；优化CPU架构，使之适合实时信号处理中的快速、重复运算；例如TMS320系列DSP
与单片机、通用处理器相比，DSP处理器在信号处理应用中在速度、成本以及功率方面更具优势。因为DSP具有先进而性能优化的CPU内核，通过一些诸如单周期乘累加（MAC）、并行处理、流水线、专用内部计算引擎和集成外设的技术获得高性能。这些处理器的性能通常以每秒百万次或是一次操作来计算。具體来说，在DSP架构后面提供了以下一些技术，大大减少了进行高效信号处理所需的时间。
五、DSP芯片的应用
（一）信号处理——如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等；
（二）通信——如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话等；
（三）语音——如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等；
（四）图形/图像——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等；
（五）军事——如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等；
（六）仪器仪表——如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；
（七）自动控制——如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等；
（八）医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；
（九）家用电器——如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/视等。
还有很多例子，例如：医院用的B超、CT、核磁共振，卫星遥感遥测，天气预报、地震预报、地震探矿，数字化士兵、数字化战争……DSP的应用领域取决于设计者的想象空间。
在科学技术高速发展的今天，普通单片机在一些复杂控制中已经渐渐跟不上时代的需求，对于一些高精尖的设备上DSP必将占有一定的地位。整体来看，DSP 应用在通讯领域、数字影音的产品将越来越普及，使得相关市场需求越来越大，未来 DSP 市场竞争将越趋激烈。
在可预见的一段时间内，无线应用仍将是可编程DSP市场的驱动引擎，而嵌入式DSP市场则更有潜力。不管是何种形式，DSP技术仍是新兴IP电话市场的枢纽。没有DSP技术就没有对互联网的访问和多媒体，也不可能有无线通讯。因此，DSP仍将是整个半导体产业的技术驱动力。
参考文献：
[1]邓琛 陈益平 滕旭东. DSP 芯片技术及工程实例[M]. 北京：清华大学出版社，2010
[2]张雄伟 陈亮 徐光辉. DSP芯片的原理与开发应用[M]. 3版. 北京：电子工业出版社，2003
[3]戴逸民 梁晓文 裴小平..基于DSP的现代电子系统设计[M]. 北京：电子工业出版社，2002
[4]汪安民 徐宝根 DSP嵌入式系统开发典型案例[M]. 北京：人民邮电出版社，2007