DSP學(xué)習詳細介紹

數字信號處理（Digital Signal Processing，簡(jiǎn)稱(chēng)DSP）是一門(mén)涉及許多學(xué)科而又廣泛應用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀60年代以來(lái)，隨著(zhù)計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數字信號處理技術(shù)應運而生并得到迅速的發(fā)展。在過(guò)去的二十多年時(shí)間里，數字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應用。
數字信號處理是利用計算機或專(zhuān)用處理設備，以數字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。
數字信號處理是圍繞著(zhù)數字信號處理的理論、實(shí)現和應用等幾個(gè)方面發(fā)展起來(lái)的。數字信號處理在理論上的發(fā)展推動(dòng)了數字信號處理應用的發(fā)展。反過(guò)來(lái)，數字信號處理的應用又促進(jìn)了數字信號處理理論的提高。而數字信號處理的實(shí)現則是理論和應用之間的橋梁。
數字信號處理是以眾多學(xué)科為理論基礎的，它所涉及的范圍極其廣泛。例如，在數學(xué)領(lǐng)域，微積分、概率統計、隨機過(guò)程、數值分析等都是數字信號處理的基本工具，與網(wǎng)絡(luò )理論、信號與系統、控制論、通信理論、故障診斷等也密切相關(guān)。近來(lái)新興的一些學(xué)科，如人工智能、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等，都與數字信號處理密不可分?？梢哉f(shuō)，數字信號處理是把許多經(jīng)典的理論體系作為自己的理論基礎，同時(shí)又使自己成為一系列新興學(xué)科的理論基礎。
世界上第一個(gè)單片 DSP 芯片應當是1978年 AMI公司發(fā)布的 S2811，1979年美國Intel公司發(fā)布的商用可編程器件2920是DSP芯片的一個(gè)主要里程碑。這兩種芯片內部都沒(méi)有現代DSP芯片所必須有的單周期乘法器。1980 年，日本 NEC 公司推出的μP D7720是第一個(gè)具有乘法器的商用 DSP 芯片。
在這之后，最成功的DSP 芯片當數美國德州儀器公司（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)TI）的一系列產(chǎn)品。TI 公司在1982年成功推出其第一代 DSP 芯片 TMS32010及其系列產(chǎn)品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等，之后相繼推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28，第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32，第四代DSP芯片TMS320C40/C44，第五代 DSP 芯片TMS320C5X/C54X，第二代DSP芯片的改進(jìn)型TMS320C2XX，集多片DSP芯片于一體的高性能DSP芯片TMS320C8X以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62X/C67X等。TI將常用的DSP芯片歸納為三大系列，即：TMS320C2000系列（包括TMS320C2X/C2XX）、TMS320C5000系列（包括TMS320C5X/C54X/C55X）、TMS320C6000系列（TMS320C62X/C67X）。
如今，TI公司的一系列DSP產(chǎn)品已經(jīng)成為當今世界上最有影響的DSP芯片。TI公司也成為世界上最大的 DSP 芯片供應商，其DSP市場(chǎng)份額占全世界份額近 50％。
自1980年以來(lái)，DSP芯片得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，DSP芯片的應用越來(lái)越廣泛。從運算速度來(lái)看，MAC（一次乘法和一次加法）時(shí)間已經(jīng)從80年代初的400ns（如TMS32010）降低到40ns（如TMS32C40），處理能力提高了10多倍。DSP芯片內部關(guān)鍵的乘法器部件從1980年的占模區的40左右下降到5以下，片內RAM增加一個(gè)數量級以上。從制造工藝來(lái)看，1980年采用4μ的N溝道MOS工藝，而現在則普遍采用亞微米CMOS工藝。DSP芯片的引腳數量從1980年的最多64個(gè)增加到現在的200個(gè)以上，引腳數量的增加，意味著(zhù)結構靈活性的增加。此外，DSP芯片的發(fā)展，是DSP系統的成本、體積、重量和功耗都有很大程度的下降。