DSP的技术特点

清华大学电子工程系应启珩

DSP器件是一种非常适合于进行数字信号处理运算的微处理器，它特别适用于高度密集、重复运算及大数据流量的信号处理中。DSP相对于一般的微处理器在功能上作了扩充和增强。DSP采用了修正的哈佛（Harvard）结构，并增加了很多特有的功能。DSP芯片具有数据处理速度快、有良好的实时可编程能力、软硬件接口灵活及开发、升级方便等特点，成为实时可编程信号处理系统的主流。由于技术的发展，数字信号处理要求精度越来越高，处理的信息量越来越大，这就要求DSP处理器的速度越来越快。

DSP芯片按支持的数据类型可分为定点DSP和浮点DSP。定点DSP在硬件结构上比浮点器件简单，具有价格低、速度快等优点，因而使用最多。而浮点DSP具有精度高、动态范围大、有限字长影响大等优点。但其成本高、速度较慢，适合于数据运算精度高、动态范围大的场合。由于DSP器件的应用范围很广，不同场合有不同的需求。例如对消费类电子产品，要求价格低廉，而军用产品要求高性能、高可靠性，对便携设备要求低功耗、小体积。因而DSP厂家都有不同的系列产品，满足不同层次的要求。

DSP芯片在数字信号处理中有得天独厚的优势。但随着信息技术的发展，DSP也受到强大的挑战。比如，它的工作频率不够高，难以在无线电高频端使用；它的控制方面能力受到来自单片机的挑战，目前单片机也向DSP芯片的特点靠近；它的实时处理能力受到FPGA的威胁，FPGA与硬逻辑连线相似，但增加了现场可编程能力，灵活的可编程性可以在必要时根据需要迅速重新组合基础逻辑，满足使用要求，因而有更高的效率和速度。所以DSP芯片需要在保持原有优势的基础上不断完善。例如，TI、摩托罗拉等公司推出了集成MCU与DSP的新产品。

随着通信及网络的发展，DSP在这些领域将独领风骚，成为DSP产业最大的市场。同时，DSP市场的竞争也会更激烈，象朗讯、摩托罗拉等具有通信专业优势的公司在该领域将向TI发起挑战。


DSP的发展方向

TI(中国)公司 高级业务代表 郑小龙

DSP的应用已经由通信领域扩展到网络和消费类信息产品。DSP在无线手机和基站的应用中为当今的移动通信迅猛发展 作出突出贡献，并将在2.5G和3G通信中扮演更加重要角色。DSP已经对网络产品提供全面支持，如 ADSL、Cable Modem、VoIP网关、IP电话等。随着消费类电子产品的数字化，DSP已经广泛地应用于数字相机、因特网播放器，甚至成为越来越多手持式产品的核心。DSP已渗入人们生活的方方面之中，如 数字控制、数字家电 、 医疗设备等等。

DSP作为高速可编程处理器而成为因特网时代数字信息产品的核心引擎。DSP所追求的是超高性能、超低功耗和具有竞争力价格。

TI的DSP目前所能提供到的性能最高为几千MIPS（1MIPS为每秒运算一百万次指令）；所能达到的功耗最低仅为每个MIPS几分之一毫瓦；而所需费用可以实现每个DSP仅几个美金。DSP的编程将由低级汇编语言转向C或C++高级语言，而低层则可支持实时操作系统。TI的DSP目前提供DSP/BIOS作为实时操作系统并已在许多产品设计中获得成功。DSP开始由以往的通用高速处理平台转向结合DSP和CPU的高集成度通用处理器平台，TI已推出OMAP、 TMS320 C5471/C5470等多种 DSP应用平台，面向2.5G、3G和其它便携式数字信息产品。另外，DSP开发工具无论是硬件及软件，均需要更友好、更通用、并支持网络开发。TI的eXpress DSP 开发理念对DSP的开发具有深远的影响，其中包含的Code Compose Studio（CCS）2.0不仅满足用户开发和调试的需要，还可支持多场所、多工作组的网上开发功能。

TI不仅 是DSP和模拟产品的供货商，而且还是数字信号处理解决方案（DSPs）的提供者。TI在中国 进行客户支持的同时， 还加强DSPs的推广力度。其中包括通过在中国设立合资设计公司，在企业设立DSP实验室，以及加强同第三方 合作伙伴的合作，提高中国企业在DSP产品开发中的核心技术水平。同时，TI继续推进中国大学计划，普及DSP教育并协助产学研的合作。


DSP在我国的应用现状

闻亭科技发展公司市场部经理 李建军

现在国际上DSP的应用已经走向成熟阶段。国外DSP技术成熟，技术分工明确，产业化程度较高，应用的领域已非常广泛。而国内现在仍处在应用推广阶段。国内的厂家普遍是低水平重复开发，项目开发成功率低，产业化程度也较低。

影响DSP在我国应用发展的因素很多。DSP要在国内得到应用和发展并形成产业规模，就必须形成DSP产业链。国外的DSP产业各个层次从IC、硬件平台、软件平台、开发工具、系统都形成了专业化分工。国内的DSP产业还没有形成链条。

我国DSP最大的应用市场--通信领域一直被国外的公司控制。国内的开发商只能在其它领域寻求发展。国内的中小企业市场不是国外公司的发展重点，因而缺乏本土化的软件平台和开发工具。目前国内DSP产业链中可用于集成的资源很少，只能与国外链条相接，而由此导致的高成本是国内中小企业难以承受的。现在参与DSP市场的还主要是高校、研究所，市场的投入偏少。在服务方面，包括培训、商业化资料、商业咨询、大学教育、项目合作、技术开放或有偿转让等也很缺乏，国内开发商无法得到有力的支持。DSP产业链的本地化是当务之急。

国内DSP产业要更好的发展，应当注意以下几个方面：

进行行业分工，形成本土化产业链；技术上进行合作，避免低水平重复开发；走产品集成的道路，加速应用；在DSP应用软件上加强投入；更多的经济实体，包括风险资金的投入；利用先进的开发工具，加速开发进度；构建良好的服务体系。

只有通过各方的共同努力，DSP才能在我国得到更广泛的应用，形成具有规模的DSP产业。