DSP芯片怎样选型？DSP芯片选型参数介绍

现在市面上的DSP产品很多，定点DSP有200多种，浮点DSP有100多种。主要生产：TI 公司、AD公司、Lucent、Motorola和LSI Logic公司。主导产品： TI 公司的TMS320C54xx(16bit 定点)、 TMS320C55xx(16bit 定点)、 TMS320C62xx(32bit 定点)、 TMS320C67xx(16bit 浮点)、Motorola公司的DSP68000系列。我们在DSP选型时需要注意什么?

16bit定点DSP：最早以TMS320C10/C2X为代表，现在以TM320C2XX/C54XX为代表。

32 bit浮点DSP：代表产品ADSP21020、TMS320C3X

通用DSP芯片的代表性产品包括TI公司的TMS320系列、AD公司ADSP21xx系列、MOTOROLA公司的DSP56xx系列和DSP96xx系列、AT&T公司的DSP16/16A和DSP32/32C等单片器件。

TI的三大主力DSP产品系列为C2000系列主要用于数字控制系统;C5000(C54x、C55x)系列主要用于低功耗、便携的无线通信终端产品;C6000系列主要用于高性能复杂的通信系统。C5000系列中的TMS320C54x系列DSP芯片被广泛应用于通信和个人消费电子领域。

在DSP系统的设计流程中，选择合适的器件非常重要，在确定了系统功能需求之后，通过先期的算法确定及性能模拟，我们要选择性价比最高的器件才能够为下一步开发提供便利。

一般而言，定点DSP芯片的价格较便宜，功耗较低，但运算精度稍低。而浮点DSP芯片的优点是运算精度高，且C语言编程调试方便，但价格稍贵，功耗也较大。例如TI的TMS320C2XX/C54X系列属于定点DSP芯片，低功耗和低成本是其主要的特点。而TMS320C3X/C4X/C67X属于浮点DSP芯片，运算精度高，用C语言编程方便，开发周期短，但同时其价格和功耗也相对较高。

DSP应用系统的运算量是确定选用处理能力为多大的DSP芯片的基础。运算量小则可以选用处理能力不是很强的DSP芯片，从而可以降低系统成本。相反，运算量大的DSP系统则必须选用处理能力强的DSP芯片，如果DSP芯片的处理能力达不到系统要求，则必须用多个DSP芯片并行处理。那么如何确定DSP系统的运算量以选择DSP芯片呢?下面我们来考虑两种情况。

所谓按样点处理就是DSP算法对每一个输入样点循环一次。数字滤波就是这种情况。在数字滤波器中，通常需要对每一个输入样点计算一次。例如，一个采用LMS算法的256 抽头的自适应FIR滤波器，假定每个抽头的计算需要3个MAC周期，则256抽头计算需要256×3=768个MAC周期。如果采样频率为8kHz，即样点之间的间隔为125ms，DSP芯片的MAC周期为200ns，则768个MAC周期需要153.6ms的时间，显然无法实时处理，需要选用速度更高的DSP芯片。表1.3示出了两种信号带宽对三种 DSP 芯片的处理要求，三种DSP芯片的MAC周期分别为200ns、50ns和25ns。从表中可以看出，对话带的应用，后两种DSP芯片可以实时实现，对声频应用，只有第三种DSP芯片能够实时处理。当然，在这个例子中，没有考虑其他的运算量。

DSP芯片也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;

(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据;

(3)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;

(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;

(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;

(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;

(7) 可以并行执行多个操作; (8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

在我们设计DSP应用系统时， DSP芯片选型是非常重要的一个环节。在DSP系统硬件设计中只有选定了DSP芯片，才能进一步设计其外围电路及系统的其他电路。因此说，DSP芯片的选择应根据应用系统的实际需要而确定，做到既能满足使用要求，又不浪费资源，从而也达到成本最小化的目的。

选择DSP芯片需注意什么

在这部分，我们来看看选择DSP芯片时需要注意哪些事项。

(1)速度指标

DSP最基本的速度指标是MIPS(百万条指令每秒)和MFLOPS(百万次浮点运算每秒)，还有FFT和FIR滤波器的速度及除法、求平房根等特殊运算的速度。

(2)输入输出的带宽

在运算速度达到要求时，还要考虑DSP输入/输出数据的速度是否足够快。

(3)精度和动态范围：精度和动态范围由DSP的数据字宽和定点/浮点数据格式决定。

(4)特定功能：若DSP上集成了多种上电加载功能、同步/异步串口、A/D、D/A、片内语音处理功能、编解码等，可以方便设计，降低成本。

(5)片内存储器

DSP片内存储器可用来放程序和数据，当程序和数据都放在片内时，DSP的运行速度要高得多，所以片内存储器越多越好。

(6)DSP开发工具

选择DSP芯片时必须注意其开发工具的支持情况，包括硬件和软件。

(7)功耗问题和硬件封装问题

(8)成本问题

定点DSP较便宜，功耗较低，但运算精度稍低。

浮点DSP稍贵，功耗较高，但运算精度高，C语言编程调试方便。