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凡亿专栏 | ​DSP系统和模拟信号处理系统的区别及特点
​DSP系统和模拟信号处理系统的区别及特点

在人们日常生活中,耳机、家庭影院、音箱等任何音频电子设备,都会看到“数字信号处理”或“DSP”,很多人都会好奇这个“DSP”是什么,和常见的模拟系统有哪些区别?我们来看看吧!

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DSP系统以数字信号处理为基础,与模拟信号处理系统相比,具有以下优点:

(1)接口简单,方便。由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP系统相互连接时,在硬件接口上容易实现。在数据流接口.上,各系统间只要遵循特定的标准协议即可。

(2)精度高,稳定性好。数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不引人其他噪声,因此具有较高的信噪比。另外,模拟系统的性能受元器件参数性能影响较大,而数字系统基本不变,因此散字系统更便于测试、调试及批量生产。

(3)编程方便,容易实现复杂的算法。在 DSP系统中, DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的信号处理功能。

(4)集成方便。现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一芯片上。这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。

现代 DSP芯片作为可编程超大规糗集成电路(VLSI)器件,通过可下载的软件或固件来实现数字信号处理功能。DSP芯片除具备酱通微处理器的高速运算和控制功能外,还针对高数据传输速率、数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构、指令系统和指令演程设计上做了较大改动。其结构特点为:

(1)DSP芯片普遫采用改进的哈佛结构,即数据总线和程序总线相互分离,这使得处理指令和数据可以同时进行,操高了处瑾效率。

(2)DSP芯片大多采用流水线技术,即每条指令的执行划分为取指、译码、取数、执行等若干步獠,由片内多个功能单元分别完成。这相当于多条指令并行执行,从而大大提高了运算速度。

(3)片内有多承总线可以同时进行取指令和取操作数动作,并且有亦脚寄存器自动增减地址协助寻址。

(4)配有独立的乘法器、加法器和特殊指令,适用于需要大量乘景加操作的矩阵运算﹑滤波,FFT、Viterbi译码和相关等专用俏号处理运算。

(5)大多数DSP都带有 DMA控制器、外部存储器扩展接口,串行通信口等,配合片内多总线结构,可以实现大吞吐量数据传送。


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