数字信号处理器及其分类

数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor)是由大规模或超大规模集成电路芯片组成的用来完成数字信号处理任务的处理器。数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。

基本简介数字信号处理器是由大规模或超大规模集成电路芯片组成的用来完成某种信号处理任务的处理器。它是为适应高速实时信号处理任务的需要而逐渐发展起来的。随着集成电路技术和数字信号处理算法的发展，数字信号处理器的实现方法也在不断变化，处理功能不断提高和扩大。

应用数字信号处理器并非只局限于音视频层面，它广泛的应用于通信与信息系统、信号与信息处理、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器等许多领域。以往是采用通用的微处理器来完成大量数字信号处理运算，速度较慢，难以满足实际需要;而同时使用位片式微处理器和快速并联乘法器，曾经是实现数字信号处理的有效途径，但此方法器件较多，逻辑设计和程序设计复杂，耗电较大，价格昂贵。数字信号处理器的出现，很好的解决了上述问题。DSP可以快速的实现对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。对于车载主机而言，数字信号处理器DSP主要是提供特定的音场或效果，例如剧场、爵士乐等等，有些还能接收高清晰度(HD)无线电和卫星无线电等等，以达到最大的视听享受。数字信号处理器DSP增强了车载主机的性能和可用性，提高了音视频质量、提供了更多的灵活性和更快的设计周期。随着技术的发展，相信以后还能提供更多的听觉和视觉特效，而使车载主机成为车内的高科技信息和娱乐中心。

数字信号处理器按其可编程性可分为可编程和不可编程两大类。不可编程的信号处理器以信号处理算法的流程为基本逻辑结构，没有控制程序，一般只能完成一种主要的处理功能，所以又称专用信号处理器。如快速傅里叶变换处理器、数字滤波器等。这类处理器虽然功能局限，但有较高的处理速度。可编程信号处理器则可通过编程改变处理器所要完成的功能，有较大的通用性，所以又称通用信号处理器。随着通用信号处理器性能价格比的不断提高，它在信号处的应用日益普及。已开发的可编程信号处理器大致有：位由基本位长为2，4，8位的微处理片为主体，配以程序控制片、中断及DMA控制片、时钟片等构成。采用微程序控制、分组指令格式，可按需要构成所需字长的系统。其优点是处理速度快、效率高。

缺点是功耗较大，片子的数量也较多。单片信号处理器。它将运算器、乘法器、存储器、只读存储器(ROM)、输入输出接口，甚至模-数、数-模转换等全部集成在单片上。其运算速度快、精度高、功耗低通用性强。与通用的微处理器相比它的指令集合和寻址方式更适合于信号处理常用的运算和数据结构。超大规模集成电路(VLSI)阵列处理器。这是一种利用大量处理单元在单指令序列控制下对不同的数据完成相同的操作，从而获得高速计算的信号处理器。非常适合于大数据量、大计算量、运算重复性强的信号处理任务。它们常与通用计算机联用，构成强有力的信号处理系统现有的阵列处理器大致上有两类，即脉动阵列处理器。和波动阵列处理器。前者采用全阵列统一的同步时钟和控制驱动机制，具有结构简单、模块性好、易于扩展等优点。而后者采用各单元独立定时，数据驱动机制。给编程和容错设计带来一定方便，在处理速度上也提高。