畅想DSP在未来生活中的应用

　　数字信号处理（Digital Signal Processing,简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。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，是值得称道的两大特色。

　　DSP难道真的已经成年，可以去租车、拍淡啤酒广告了吗？1982 年，半导体市场诞生了商用DSP。在随后的25年中出现了一种有趣的现象，即DSP 越成熟，反倒越智能、越灵活、越快速；而我的行动则越来越缓慢，我在越来越多的周六晚上都习惯地坐在电视机前！

　　刚才只是玩笑。不过不能忽视的是多年来DSP的巨大影响。业界的 DSP 出货量已达到 95 亿颗，目前广泛应用于多种产品中，其对人们生活的改变超过了那些开创 DSP 时代者的想象。不过，这种超越想象的情景在今后 25 年还将更多。今天，DSP 深入半导体市场的各大全新领域，无疑已成为我们生活创新的催化剂。其主要原因在于，我们已将制造商从芯片定义的产品设计工作中解放出来。我们开创了以产品为先、芯片次之的制造模式，有助于更广泛的创新。DSP与加速器、 ARM 等其它技术相结合，使基于片上系统（SoC）的创新不断取得突破，深入到此前难以想象的应用领域。目前，技术推广的主要领域还集中在音视频娱乐领域，不过这只是冰山一角，我们不妨来看一下短短几年后我们的生活会发生怎样的变化。

　　假设已经到了 2020 年，看看未来将是什么样子。我在赶往机场的途中，汽车视觉技术已经达到汽车自动驾驶的水平。我能随时随地访问自己的整个视频和音乐库，路上不会枯燥。我告诉车载电脑加载滚石音乐会，一边听一边想着 Mick Jagger 这么大年纪了在舞台上跳来蹦去会不会得心脏病。如果他犯了病，传感器能立即警告他可能到来的危险，并分配植入药物。医疗急救已经根本不会那么突然了，一切都有条不紊。这提醒了我，今天还有一个医疗检查。我将生命特征到电子邮件里，通过手机发送给医生。这天晚上我就在家里做了核磁共振成像。我的孙子立即回复了，告诉我身体没问题。我真不敢相信他竟然不做工程师。他不必离开得克萨斯就上了大学，他在牛津读书时成绩可是。感谢身临其境的实时视频会议技术，远程教学已经提高新的层次。

　　今天我还有一个会，赶快报到。这是来自朱诺和里约热内卢的人士参加的团队短会。我们尽可能减少出差，也不用再受倒时差之苦了。不过电话时差仍然存在，比方说现在阿联酋是凌晨两点。我发出语音指令，立即接入，如同与世界另一头的人坐在同一张桌子旁谈话一样。我说的英语自动翻译成流利的法语和葡萄牙语。20分钟后，我告辞离开了会场，因为该上飞机了。这根本不像商业旅行，更像是旅游休闲。我的夫人关掉了虚拟数独小游戏，问我家里的炉子关了没有。她这个忘性大的老毛病总改不了，总是让我操心。这时我察看家庭监控器后告诉她确实没关，然后远程关闭，并检验安全系统是否工作正常。摄像头会在发生异常时向我发出警报，它还能识别我的亲朋好友，女儿会到家里来拿社会保险单，而这也是我现在收到的纸质邮件。机场很拥挤，通过安检只需一分钟，因为我的植入信息和人身都能很快通过扫描。我的夫人在一家礼品店里停留，我很快通过 GPS 找到她的确切位置。她正通过扫描芯片购买的电子书，买好之后我们就上飞机启程了。几个小时后就能到罗马，刚好够数字化生活中疲劳的我们打个盹。

　　为了使所有电子设备都实现便携性、连接性和智能化，半导体公司必须解决上述设备内在的复杂性问题。微处理器是低成本的，主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务，但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能，如数字蜂窝电话就需要监测和声音处理功能。因此，把DSP和微处理器结合起来，用单一芯片的处理器实现这两种功能，将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发，同时简化设计，减小PCB体积，降低功耗和整个系统的成本。我们推出了包括软硬件与工具在内的完整系统解决方案，这使协作信号处理技术至关重要。我们正处在振奋人心的历史时期，我们所了解和熟知的生活必将发生变革，而变革事实上已经开始发生了。凭借其知识、技术与行业协作能力，TI 必将解决上述挑战，就像其成功解决性价比与功耗问题一样。