定点DSP和浮点DSP的区别与比较
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2014-11-21
20:30:49
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定点与浮点运算 DSP 的比较
DSP 数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理的微处理器，主要用于实时
快速地实现各种数字信号处理算法。定点运算 DSP 在应用中已取得了极大的成功，而且仍
然是 DSP 应用的主体。然而，随着对 DSP 处理速度与精度、存储器容量、编程的灵活性
和方便性要求的不断提高、自 80 年代中后期以来，各 DSP 生产厂家陆续推出了各自的
32bit 浮点运算 DSP。
和定点运算 DSP 相比，浮点运算 DSP 具有许多优越性： 浮点运算 DSP 比定点运算 DSP 的
动态范围要大很多。
定点 DSP 的字长每增加 1bit,动态范围扩大 6dB。16bit 字长的动态范围为 96dB。程序
员必须时刻关注溢出的发生。例如，在作图像处理时，图像作旋转、移动等，就很容易产
生溢出。这时，要么不断地移位定标，要么作截尾。前者要耗费大量的程序空间和执行时
间，后者则很快带来图像质量的劣化。总之，是使整个系统的性能下降。在处理低信噪比
信号的场合，例如进行语音识别、雷达和声纳信号处理时，也会发生类似的问题。
32bit 浮点运算 DSP 的动态范围可以作到 1536dB，这不仅大大扩大了动态范围，提高
了运算精度，还大大节省了运算时间和存储空间，因为大大减少了定标，移位和溢出检查。
由于浮点 DSP 的浮点运算用硬件来实现，可以在单周期内完成，因而其处理速度大大高
于定点 DSP。这一优点在实现高精度复杂算法时尤为突出，为复杂算法的实时处理提供了
保证。
32bit 浮点 DSP 的总线宽度较定点 DSP 宽得多，因而寻址空间也要大得多。这一方面为
大型复杂算法提供了可能、因为省的 DSP 目标子程序已使用到几十 MB 存储器或更多；另
一方面也为高级语言编译器、DSP 操作系统等高级工具软件的应用提供了条件。
DSP 的进一步发展，必然是多处理器的应用。新型的浮点 DSP 已开始在通信口的设置
和强化、资源共享等方面有所响应。
TMS320C6000 家族为高性能 DSP，包括：
TMS320C62X 定点 DSP 系列、TMS320C64X 定点 DSP 系列、TMS320C67X 定点 DSP 系列。
TMS320C62X 系列
工作频率：150-300MHz，运行速度：1200-2400MIPS，内部 2 个乘法器、6 个算术逻辑单
元，超长指令字（VLIW）结构，大容量的片内存储器和大范围的寻址能力，4 个 DMA 接
口，2 个多通道缓存串口，2 个 32 位片内外设。
TMS320C64X 系列
工作频率：400-600MHz，运行速度：3200-4800MIPS，具有特殊功能的指令集。
TMS320C67X 系列，为高性能浮点 DSP
工作频率：100-225MHz，运行速度：600-1350MIPS，具有 4 个浮点/定点算术逻辑单元，2
个定点算术逻辑单元，2 个浮点/定点乘法器。
DMA 是让硬盘不用通过 CPU 来控制读写
它的意思是直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制，DMA 技术的重要性在于，利用它进行数据存取时不需要 CPU 进行干预，可提高系统
执行应用程序的效率。利用 DMA 传送数据的另一个好处是，数据直接在源地址和目的地址之间传送，不需要是中间媒介。
PS：这里讲的控制是硬盘内部的控制读写，这样有利于减轻 CPU 负担，加快读取速度
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