DSP芯片在图像技术中的应用知识介绍

DSP芯片在图像技术中的应用知识介绍

自1982年美国TI公司推出第一个DSP芯片TMS32010以来，DSP芯片有了很大的发展。DSP芯片不仅在运算速度上有了很大的提高，而且在通用性和灵活性方面了极大地改进。此外，DSP芯片的成本、体积、重量和功耗也都有了很大程度的下降。本文阐述了DSP芯片的发展、结构和特点，并介绍了一个基于DSP芯片的图像系统。

1.DSP芯片发展

随着DSP芯片应用领域的不断扩大，DSP芯片已形成低、中、高三个档次：低端产品执行速度一般为20~50MIPS，能维持适量存储和功耗，提供了较好的性能价格比，适用于仪器仪表和精密控制等;中端产品执行速度一般为100 ~150MIPS，结构较为复杂，具有较高的处理速度和低的功耗，适用于无线电信设备和高速解调器等;高端产品执行速度一般为1O00MIPS 以上，处理速度很高，产品结构多样化，适用于图像技术和智能通信基站等。

对于种类繁多的DSP芯片，一般可按其工作的数据格式将其分为两大类定点DSP芯片和浮点DSP芯片。定点DSP品种最多，处理速度为20 ~240OMIPS;浮点DSP处理速度为40M ~ 1GFLOPS。

图1 DSP芯片

2.DSP芯片结构

DSP芯片是专为高速信号处理而设计的，由于采用了不同于普通单片机的体系结构，因而具有一些显著的特点。

2.1哈佛结构

传统的冯诺伊曼( Von-Neumann)结构由于具有单一公用的数据和指令总线，因此在高速运算时，往往在传输通道上会出现瓶颈效应。DSP芯片内部一般采用哈佛(Harvard)结构，片内至少有四套总线：程序的数据总线与地址总线，数据的数据总线与地址总线。这种分离的程序总线和数据总线，可允许在一个机器周期内同时获取指令字(来自程序存储器)和操作数(来自数据存储器)，从而提高了执行速度。