DSP处理器的应用领域很广,但实际上没有一个处理器能完全满足所有的或绝大多数的应用需要,在拟采用DSP进行系统设计时需要根据系统的特点、性能要求、成本、功耗以及技术开发周期等因素进行综合考虑。一般情况下主要考虑以下几个方面的因素。
1.系统特点
每种DSP都有自己比较适合的应用领域,在系统设计时必须根据系统的特点进行选择。以TI公司的DSP为例,C2000系列处理器提供多种控制系统使用外围设各,比较适合控制领域;C5000系列处理器具有处理速度快、功耗低、相对成本低等特点,比较适合便携设各及消费类电子设各使用;而C6000系列处理器具有处理速度快、高等特点,更适合图像处理、通信设各等应用领域。因此,在系统设计时首先要根据系统的特点进行处理器的具体选择。
2.算法格式
数字信号处理算法有多种,不同的系统、不同的算法对算法的格式和处理的要求不同。浮点算法是相对较复杂的常规算法,利用浮点数据可以实现大的数据动态范围。采用浮点DSP设计系统时,一般不需要考虑处理的动态范围和,更适合采用语言编程,因此浮点DSP比定点DSP在软件编写方面更容易,但成本和功耗高。
由于成本、功耗等问题,定点DSP在实际应用中使用更为广泛。工程技术人员可以通过分析和算法模拟,确定算法的动态范围和,然后根据确定的动态范围和确定选用的DSP类型。在采用定点DSP实现浮点算法时,要根据确定的动态范围和对数据进行合理的定标处理,这种处理必须人为地参与,DSP并不能识别,因此编程相对较难。
3.系统
系统的要求直接决定采用浮点还是定点DSP以及处理器的数据宽度,当然可以采用较低数据宽度的处理器实现高的数据处理,比如采用16位处理器实现04位的数据处理,但只能通过软件来实现,相应的会增加编程的难度。
4.处理速度
处理速度是选用DSP时重要的考虑因素。DSP的速度通常是指令周期的时间,也有的指功能如FIR或IIR滤波器的运算时间。有些DSP采用特大指令字组(VLIW)的结构,在一个周期内可执行多条指令。DSP的处理速度与时钟的工作频率有密切关系。
5.功耗
很多DSP用在手提式设各中,如手机、PDA、手提式声音播放机等。功耗是这些产品主要考虑的问题。很多处理器供应商降低工作电压,比如3.3V、2.5 V、1.8 V;同时增加电源电压管理功能,比如增加“睡眠模式”,在不用时切断大部分电源和不用的外围设各,以降低能量消耗。
6.性能价格比
在满足设计要求条件下要尽量使用低成本DSP,即使这种DSP编程难度很大而且灵活性差◇在处理器系列中,越便宜的处理器功能越少,片上存储器越小,性能也比价格高的处理器差。封装不同的DSP器件价格也存在差别,例如,PQFP和TQFP封装比PGA封装便宜得多。
7.支持多处理器
在某些数据计算量很大的应用中,经常要求使用多个DSP处理器。在这种情况下,多处理器互连和互连性能(关于相互间通信流量、开销和时间延迟)成为重要的考虑因素。如ADI的ADSP - 2lO6X系列提供了简化多处理器系统设计的专用硬件。
8.系统开发的难易程度
不同的应用,对开发简便性的要求不一样。对于研究和样机的开发,一般要求系统工具能便于开发,因此选择DSP时需要考虑的因素有软件开发工具(包括汇编、链接、仿真、调试、编译、代码库以及实时操作系统等部分)、硬件工具(开发板和仿真机)、工具(例如基于框图的代码生成环境)以及相应的技术支持情况。
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