数字信号处理器的工作原理及应用

数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）是专门用于数字信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度，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，其强大的数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。如300MHz的TMS320C6713芯片，具备每秒18亿次浮点运算性能。DSP的工作过程是把接收到的模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号按照可编程的算法进行快速修改、删除、强化等，最后实施存储或传送到其他芯片。DSP主要有以下两类芯片。

一种是为不同算法而专门设计的专用芯片，这些都是为做FIR（Finite Impulse Response，有限脉冲响应滤波器）、HR（Infinite Impulse Response，无限脉冲响应滤波器）、FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）等运算而设计的，因而运算速度极高，但是具有有限的可编程能力，灵活性差。例如，用于做卷积相关运算的且为横向滤波器结构的，有INMOS公司的A100、A110，HARRIS公司的HPS43168，PLESSYGEC公司的PDSP16256等；用于做FFT的，有Austek公司的A41102，PLESSYGEC公司的PDSP16150等。

另一种是为某种目的应用专门设计的系统，即ASIC系统。它只涉及一种或一种以上自然类型数据的处理，例如音频、视频、语音的压缩和解压、调制/解调器等，其内部都是由基本DSP运算单元构建，特点是计算复杂而且密集，数据量、运算量都很大。(www.xing528.com)

DSP在如谱分析、图像、音视频、通信等各种仪器和设备上获得了大规模的应用。图2-8是利用DSP芯片处理音频信号进行处理后得到的波形对比。