dsp芯片有些什么相关设计？

DSP是Digital Signal Processing的缩写，表示数字信号处理器，信息化的基础是数字化，数字化的核心技术之一是数字信号处理，数字信号处理的任务在很大程度上需要由DSP器件来完成，DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。

ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数 字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外 部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的 空间，允许取指令和执行指令完 全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度 。另外还允许在程 序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其 他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器， 是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用 软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。

DSP芯片的特点

(1)DSP芯片内部设计基于改进的哈佛架构(Havard Structure)，在DSP问世之前，传统的处理器采用的是冯诺依曼架构(Von Neumann)，即共用数据地址总线及存储空间。而在哈佛结构中，数据总线和地址总线相互独立，分别访问其数据存储器和程序存储器，这种架构最大的特点在于在某一时刻可同时对数据和程序分别寻址，极大提高了数据处理能力。在此基础上，TI公司对哈佛架构进行了深度优化改进，使其DSP芯片中的数据总线和程序总线可实现部分交叉连接，这一优化，可将数据存放至程序存储器中，进而可直接被算数运算器寻址调用，扩展了DSP 芯片的机动性，同时，改进的哈佛结构可将程序置于高速Cache中，极大地节省了从程序存储器加载程序所消耗的时间，有效提升了数字信号的处理速度。

(2)DSP芯片采用流水线技术。通常在一条指令执行过程中，需要取址、译码、取操作数和执行等几个动作节拍分时进行，而在DSP流水线中，各个指令节拍操作可在同一时刻重叠执行，从而实现多条指令并行执行，协同操作，缩短指令执行所占时间，极大提升了程序的运算效率和数据的吞吐量。

(3)专用的硬件乘法器。在一般的微处理器上，算数逻辑单元(ALU)对两个操作数只能完成加减法以及逻辑运算等操作，而乘法和除法运算只能通过加法累加或是移位操作来进行，而数字信号运算常常涉及到大量的乘法和累加计算，造成其运算效率十分低下。对于DSP芯片来说，其内核中添加了专用于乘法操作的硬件乘法器，使之乘法运算可在很短的指令周期内完成。例如，TI公司出品的C6000系列DSP中，设计了两个专用硬件乘法器，执行16位数据相乘操作仅需两个指令周期。

(4)多机并行处理机制和架构。DSP芯片内部集成多个功能单元(乘法器、ALU、DMA 控制器等)，可在同一周期中，并行执行不同操作。为进一步提升运算能力，当代 DSP 芯片还添加超长指令字结构VLIW结构、单指令多数据结构(SIMD)及多内核结构处理芯片等，这些处理机制与架构极大提升了DSP芯片的处理性能。

(5)高电流、低电压设计。当DSP芯片工作速率达到极值时，其内部工作电流可达到1A左右，甚至更高。与此同时，为了减少源于高电流导致的高功耗问题，DSP芯片内核工作电压可降至1.8V，甚至更低，从而整体维持DSP芯片的低功耗工作。