dsp芯片与存储器有什么关系

DSP(Digital Signal Processing)即数字信号处理技术，DSP芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

DSP(Digital Signal Processing)即数字信号处理技术，DSP芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

DPS芯片也被人们称为数字信号处理器，它常用于军事、医疗、家用电器等领域。我们根据它的工作时钟和指令类型，可以将它分为静态DSP芯片和一致性DSP芯片。按照它的工作数据格式将它分为定点DSP芯片和浮点DSP芯片。我们还可以根据它的用途不同，将它分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。

DPS芯片的特点

通常来说dsp芯片的程序和数据是分开存放的，它的内部存在快速的RAM，这样导致我们可以通过数据总线同时访问指令和数据。Dsp芯片能够支持无开销循环及跳转的硬件，能够并行执行多个操作，像取指、译码等操作可以重复操作，具有稳定性好、精度高、大规模集成性等多个优点。不过它的功率消耗大，成本高。

数字信号处理器的选择具有以下原理：

1.算法格式。定点算法的动态范围较小。例如，16位定点算法的动态范围仅为96dB，这容易出现溢出问题，但成本低，功耗低。因此，大多数数字信号处理器都是定点的，约占67%。浮点算法具有较大的动态范围，例如32位浮点算法，其动态范围为1536dB。处理速度远高于定点，总线宽度也比定点宽。编程更容易，但是成本更高，功耗更高……浮点数字信号处理器主要用于高端产品。

2.数据宽度。所有浮点DSP均为32位宽，而定点DSP大多为16位宽，也有24位，例如摩托罗拉的DSP563xx系列。和Zoran的ZR3800系列(均为20位)。数据宽度直接影响DSP芯片的尺寸，封装引脚的数量以及外围存储器的容量，因此直接影响DSP的成本。

3.速度。选择DSP时，速度是最重要的考虑因素。DSP的速度通常是指令周期的时间，但也指核心功能(例如FIR或IIR滤波器)的计算时间。一些DSP使用非常大的指令字组(VLIW)结构，可以在一个周期内执行多个指令。它与时钟的工作频率密切相关。

存储器接口分为ROM接口和RAM接口两种。ROM包括EPROM和FLASH，而RAM主要是指SRAM。TMS320C5409具有32K字的片内RAM和16K字的掩膜ROM。但是在DSP应用的很多场合，尤其是带信号存储的DSP应用来说，TMS320C5409的片内存储资源是远远不够用的。因此，设计一个TMS320C5409硬件系统一般应该包括其与EPROM/FLASH和SRAM的接口设计，以存放程序和数据。本文介绍TMS320C5409与存储器的接口设计方案。

2 DSP与SRAM的接口设计

除了内部32k字RAM和16K字ROM之外,TMS320C5409还可以扩展外部存储器。其中,数据总空间总共为64k字(0000H～FFFFH),I/O空间为64K字(0000H～FFFFH)，程序空间为8M。8M的程序空间的寻址是通过额外的7根地址线(A16～A22)实现的,由XPC寄存器控制。根据程序和数据的空间配置,扩展的方法主要有3种。

2.1 分开的程序和数据空间配置

这种方案是采用外接一个128k×16位的RAM，将程序区和数据区分开，如图1所示。采用程序选通线接外部RAM的A16地址线实现，因此，程序区为RAM的前64k字(0000H～FFFFH)，数据区为RAM的后64k字(10000H～1FFFFH)。对DSP而言，程序区和数据区的地址范围均为0000H～FFFFH。

采用这种配置方法需要注意：如果内部RAM设置为有效，则相同地址的外部RAM自动无效;当外部RAM不能全速运行时，需要根据速度设置插入等待状态(设置SWWSR)。

2.2 混合的程序和数据空间配置

这种方案是令OVLY=1，此时内部RAM既是数据区也是程序区。这样设置的优点是程序可以在内部全速运行，缺点是由于程序和数据是共用的，因此存储区就变小了。此外，在链接时必须将程序和数据分开，以避免重叠。

这种配置方法如图2所示。将和信号接至一与非门，形成PDS信号，这个信号不论是有效还是有效都呈现有效(高电平)，将这个信号经反向用作片选信号，就可以保证外部RAM既作为程序区也作为数据区。

如何选择DSP芯片的外部存储器?

DSP的速度较快，为了保证DSP的运行速度，外部存储器需要具有一定的速度，否则DSP访问外部存储器时需要加入等待周期。

1)对于C2000系列： C2000系列只能同异步的存储器直接相接。 C2000系列的DSP目前的最高速度为150MHz。建议可以用的存储器有：

CY7C199-15：32K×8，15ns，5V;

CY7C1021-12：64K×16，15ns，5V; CY7C1021V33-12：64K×16，15ns，3.3V。

2)对于C3x系列： C3x系列只能同异步的存储器直接相接。 C3x系列的DSP的最高速度，5V的为40MHz，3.3V的为75MHz，为保证DSP无等待运行，分别需要外部存储器的速度<25ns和<12ns。建议可以用的存储器有：

ROM： AM29F400-70：256K×16，70ns，5V，加入一个等待;

AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16，55ns，3.3V，加入两个等待(目前没有更快的Flash)。

SRAM： CY7C199-15：32K×8，15ns，5V;

CY7C1021-15：64K×16，15ns，5V;

CY7C1009-15：128K×8，15ns，5V;

CY7C1049-15：512K×8，15ns，5V;

CY7C1021V33-15：64K×16，15ns，3.3V;

CY7C1009V33-15：128K×8，15ns，3.3V;

CY7C1041V33-15：256k×16，15ns，3.3V。

3)对于C54x系列： C54x系列只能同异步的存储器直接相接。 C54x系列的DSP的速度为100MHz或160MHz，为保证DSP无等待运行，需要外部存储器的速度<10ns或<6ns。建议可以用的存储器有：

ROM： AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16，55ns，3.3V，加入5或9个等待(目前没有更快的Flash)。

SRAM： CY7C1021V33-12：64K×16，12ns，3.3V，加入一个等待;

CY7C1009V33-12：128K×8，12ns，3.3V，加入一个等待。

4)对于C55x和C6000系列： TI的DSP中只有C55x和C6000可以同同步的存储器相连，同步存储器可以保证系统的数据交换效率更高。

ROM： AM29LV400-55(SST39VF400)：256K×16，55ns，3.3V。

SDRAM： HY57V651620BTC-10S：64M，10ns。

SBSRAM： CY7C1329-133AC，64k×32;

CY7C1339-133AC，128k×32。

FIFO：CY7C42x5V-10ASC，32k/64k×18。

DSP芯片有多大的驱动能力

DSP的驱动能力较强，可以不加驱动，连接8个以上标准TTL门。