已开发的可编程信号处理器大致上有三类:
①位由基本位长为2,4,8位的微处理片为主体,配以程序控制片、中断及DMA控制片、时钟片等构成。采用微程序控制、分组指令格式,可按需要构成所需字长的系统。其优点是处理速度快、*。
缺点是功耗较大,片子的数量也较多。
②单片信号处理器。它将运算器、乘法器、存储器、程序只读存储器(ROM)、输入输出接口,甚至模/数数/模转换等全部集成在单片上。其运算速度快、精度高、功耗低通用性强。
与通用的微处理器相比它的指令集合和寻址方式更适合于信号处理常用的运算和数据结构。③超大规模集成电路(VLSI)阵列处理器。这是一种利用大量处理单元在单指令序列控制下对不同的数据完成相同的操作,从而获得高速计算的信号处理器。非常适合于大数据量、大计算量、运算重复性强的信号处理任务。它们常与通用计算机联用,构成强有力的信号处理系统现有的阵列处理器大致上有两类,即脉动阵列处理器。
和波动阵列处理器。前者采用全阵列统一的同步时钟和控制驱动机制,具有结构简单、模块性好、易于扩展等优点。而后者采用各单元独立定时,数据驱动机制。给编程和容错设计带来一定方便,在处理速度上也提高。
数字信号处理器从20世纪70年代的*信号处理器开始发展到今天的VLSI阵列处理器,其应用领域已经从*初的语音、声纳等低频信号的处理发展到今天雷达、图像等视频大数据量的信号处理。由于浮点运算和并行处理技术的利用,信号处理器理能力已得到极大的提高。数字信号处理器还将继续沿着提高处理速度和运算精度两个方向发展在体系结构上数据流结构以至人工神经网络结构等将可能成为下一代数字信号处理器的基本结构模式。
算法格式
DSP的算法有多种。绝大多数的DSP处理器使用*算法,数字表示为整数或-1.0到+1.0之间的小数形式。有些处理器采用浮点算法,数据表示成尾数加指数的形式:尾数×2指数。
浮点算法是一种较复杂的常规算法,利用浮点数据可以实现大的数据动态范围(这个动态范围可以用大和*小数的比值来表示)。浮点DSP在应用中,设计工程师不用关心动态范围和精度一类的问题。浮点DSP比*DSP更容易编程,但是成本和功耗高。