单片机与DSP中的DSP技术

DSP软件向桌面和嵌入式系统挑战   　　单个数字信号处理（DSP）芯片曾经作为协处理器来实现滤波器算法。现在DSP技术的发展已实现了多个复杂算法的并行。但是,这种功能的扩展也产生了新的问题，开发人员发现，在DSP处理能力方面，当MIP和存储器的问题得到解决时，他们又面临着新的课题，即如何来管理设计复杂的软件。　　如何合理地安排数据流程，使之在DSP的各执行单元间无冲突地顺利执行，仍是DSP开发人员面临的一个非常重要的问题。由于设计的复杂性，将算法映射到DSP具体目标硬件上时，尚不能采用高层次编程语言，必须使用汇编语言，并对器件的并行执行机制有十分清楚的了解。而这种局限于汇编语言的编程设计,正 【单片机与DSP中的DSP技术】探讨的是数字信号处理（DSP）在现代电子系统中的应用和挑战。传统的DSP芯片最初被用作协处理器，主要负责滤波器算法。随着技术的进步，DSP芯片已经能够执行多个复杂的算法并行，极大地提升了处理能力。然而，这种能力的增强同时也带来了新的设计难题，尤其是对于软件设计的管理和优化。 在当前的DSP系统中，如何有效地调度数据流以确保它们在多个执行单元之间无缝执行，是开发者面临的关键问题。由于设计的复杂性，开发者往往需要使用汇编语言进行编程，并深入理解硬件的并行执行机制。这种依赖汇编语言的编程方式成为了提高软件开发效率的一大障碍。 为了缓解这个问题，90年代早期的嵌入式系统和桌面应用开发中的一些方法可以借鉴。例如，使用高级编程语言和开发工具可以提升效率，但DSP领域的工具尚未跟上步伐。因此，引入非专业DSP背景的程序员并提供适当的工具支持，是扩大DSP应用范围的有效途径。 DSP处理器的设计趋势是采用并行处理结构，通过多执行单元和高速时钟来提升性能。现代的DSP通常包含多个ALU、多路器和累加器，能够同时执行多个任务。例如，I.C.Com公司的Carmel DSP设计了一种接近C语言的汇编语言，简化了从浮点到固定点算法再到汇编的转换过程，降低了开发难度。 另外，ZSP公司则通过设计易于编译的硬件系统来解决并行执行的管理问题。其硬件架构允许指令自动分配到并行执行单元，解决了数据和资源的依赖问题，减轻了编程人员的负担。ZSP提供的开发工具集，包括编译器、汇编器、链接器和调试工具，支持复杂的DSP编程任务。 TI公司作为DSP领域的领导者，也在推动软件开发的创新。它整合了Code Composer IDE和DSP/BIOS等组件，创建了全面的开发环境Code Composer Studio，并致力于建立标准的DSP软件模块接口，以促进代码重用和效率提升。TI还通过集成汇编语言优化器来减少对汇编语言的依赖，声称其生成的代码效率可媲美手工优化的汇编代码。 总结起来，随着DSP技术的发展，设计者面临着软件复杂性增加和优化的挑战。通过创新的编程语言、工具和硬件设计，开发者能够更高效地利用DSP的并行处理能力，实现更复杂的算法，推动嵌入式系统和桌面应用的进一步发展。未来的DSP将继续依赖软件的进步，以适应不断变化的需求和应用场景。