四川电子科技大学：《数字信号处理方法与实现》第二章 DSP结构特点、分类、发展及应用

数字信号处理方法与实现 贺知明副教授 电子科技大学 四川成都

数字信号处理方法与实现 贺知明 副教授 电子科技大学 四川•成都

DSP结构特点、分类〈发展及应用 ●实时数字信号处理系统: 采集系统+DSP芯片 非实时系统: PC机上进行处理系统的模拟与仿真 或仿真库+DSP芯片

DSP结构特点、分类、发展及应用 实时数字信号处理系统： 采集系统 + DSP芯片 非实时系统： PC机上进行处理系统的模拟与仿真 或 仿真库 + DSP芯片

两个方面进了DSP的发展 大规模集成电路技术的发展 算法革命 例:以FFT快速算法为代表的新算法的提 出

两个方面促进了DSP的发展 大规模集成电路技术的发展 算法革命 例：以FFT快速算法为代表的新算法的提 出

DsP、MPU、McU的比较 ●DSP(数字信号处理器):面向高性能 重复性、数值运算密集型的实时处理 MPU(通用微处理器,含CPU):大量 应用于计算机 sMCU(微控制器):适用于以控制为主 的处理过程

DSP、MPU、MCU的比较 DSP（数字信号处理器）：面向高性能、 重复性、数值运算密集型的实时处理； MPU（通用微处理器，含CPU）：大量 应用于计算机； MCU（微控制器）：适用于以控制为主 的处理过程

MPU与DSP结构上的对比 ●MPU:采用冯诺依曼结构,即程序指令 和数据共用一个存储空间和单一的地址 和数据总线;

MPU与DSP结构上的对比 MPU：采用冯•诺依曼结构，即程序指令 和数据共用一个存储空间和单一的地址 和数据总线；

MPU与DSP结构上的对比 ●DSP:为提髙运算速度,满足实时算法 要求,当前DSP采用哈佛结构,即将程 序指令和数据的存储空间分开,各有自 己的地址和数据总线,使得处理指令和 数据可同时进行,大大提高处理效率。 即可流水处理(取指、译码、访问数据、 执行等各指令周期重叠起来)

MPU与DSP结构上的对比 DSP：为提高运算速度，满足实时算法 要求，当前DSP采用哈佛结构，即将程 序指令和数据的存储空间分开，各有自 己的地址和数据总线，使得处理指令和 数据可同时进行，大大提高处理效率。 即可流水处理（取指、译码、访问数据、 执行等各指令周期重叠起来）

MPU与DSP结构上的对比 ●DSP结构相对单一,一般采用汇编语 编程,其任务完成时间的可预测性相对 于结构和指令复杂,并严重依赖于编译 系统的MPU具有优势 ●基于DSP的优势,新推出的高性能MPU 片内已融入了DsP功能

MPU与DSP结构上的对比 DSP结构相对单一，一般采用汇编语言 编程，其任务完成时间的可预测性相对 于结构和指令复杂，并严重依赖于编译 系统的MPU具有优势。 基于DSP的优势，新推出的高性能MPU 片内已融入了DSP功能

MPU与DSP结构上的对比 ●通常,在相同的指令周期和片内指令缓 存条件下,DSP是MPU运算速度的4倍 以上 实时数字信号处理技术的核心和标志是 数字信号处理器DSP)

MPU与DSP结构上的对比 通常，在相同的指令周期和片内指令缓 存条件下，DSP是MPU运算速度的4倍 以上。 实时数字信号处理技术的核心和标志是 数字信号处理器（DSP）

DSP的结构特点(1) ●普遍采用数据总线和程序总线分离的哈 佛及改进哈佛结构(超级哈佛结椈)。 与严格意义上的哈佛结构的区别在于:它允许 数据在程序存储空间和数据存储空间之间传输, 从而提高运行的速度和编程灵活性,没有必要 设置专门的系数ROM,给系统设计带来方便

DSP的结构特点（1） 普遍采用数据总线和程序总线分离的哈 佛及改进哈佛结构（超级哈佛结构）。 与严格意义上的哈佛结构的区别在于：它允许 数据在程序存储空间和数据存储空间之间传输， 从而提高运行的速度和编程灵活性，没有必要 设置专门的系数ROM，给系统设计带来方便

DSP的结构特点(2) 采用流水技术。 每条指令都由片内多个功能单元分别完成,在 不提高时钟频率的条件下,减少每条指令的执 行时间

DSP的结构特点（2） 采用流水技术。 每条指令都由片内多个功能单元分别完成，在 不提高时钟频率的条件下，减少每条指令的执 行时间