DSP芯片選擇方法

一般而言，定點(diǎn)DSP芯片的價(jià)格較便宜，功耗較低，但運算精度稍低。而浮點(diǎn)DSP芯片的優(yōu)點(diǎn)是運算精度高，且C語(yǔ)言編程調試方便，但價(jià)格稍貴，功耗也較大。例如TI的TMS320C2XX/C54X系列屬于定點(diǎn)DSP芯片，低功耗和低成本是其主要的特點(diǎn)。而TMS320C3X/C4X/C67X屬于浮點(diǎn)DSP芯片，運算精度高，用C語(yǔ)言編程方便，開(kāi)發(fā)周期短，但同時(shí)其價(jià)格和功耗也相對較高。

DSP應用系統的運算量是確定選用處理能力為多大的DSP芯片的基礎。運算量小則可以選用處理能力不是很強的DSP芯片，從而可以降低系統成本。相反，運算量大的DSP系統則必須選用處理能力強的DSP芯片，如果DSP芯片的處理能力達不到系統要求，則必須用多個(gè)DSP芯片并行處理。那么如何確定DSP系統的運算量以選擇DSP芯片呢？下面我們來(lái)考慮兩種情況。

1．按樣點(diǎn)處理

所謂按樣點(diǎn)處理就是DSP算法對每一個(gè)輸入樣點(diǎn)循環(huán)一次。數字濾波就是這種情況。在數字濾波器中，通常需要對每一個(gè)輸入樣點(diǎn)計算一次。例如，一個(gè)采用LMS算法的256 抽頭的自適應FIR濾波器，假定每個(gè)抽頭的計算需要3個(gè)MAC周期，則256抽頭計算需要256×3＝768個(gè)MAC周期。如果采樣頻率為8kHz，即樣點(diǎn)之間的間隔為125ms，DSP芯片的MAC周期為200ns，則768個(gè)MAC周期需要153.6ms的時(shí)間，顯然無(wú)法實(shí)時(shí)處理，需要選用速度更高的DSP芯片。表1.3示出了兩種信號帶寬對三種 DSP 芯片的處理要求，三種DSP芯片的MAC周期分別為200ns、50ns和25ns。從表中可以看出，對話(huà)帶的應用，后兩種DSP芯片可以實(shí)時(shí)實(shí)現，對聲頻應用，只有第三種DSP芯片能夠實(shí)時(shí)處理。當然，在這個(gè)例子中，沒(méi)有考慮其他的運算量。

表1.3 用DSP

2．按幀處理

有些數字信號處理算法不是每個(gè)輸入樣點(diǎn)循環(huán)一次，而是每隔一定的時(shí)間間隔（通常稱(chēng)為幀）循環(huán)一次。例如，中低速語(yǔ)音編碼算法通常以10ms或20ms為一幀，每隔10ms或20ms語(yǔ)音編碼算法循環(huán)一次。所以，選擇DSP芯片時(shí)應該比較一幀內DSP芯片的處理能力和DSP算法的運算量。假設DSP芯片的指令周期為 p（ns），一幀的時(shí)間為Dt （ns），則該DSP芯片在一幀內所能提供的最大運算量為 Dt/p條指令。例如TMS320LC549-80的指令周期為12.5ns，設幀長(cháng)為20ms，則一幀內TMS320LC549-80所能提供的最大運算量為160萬(wàn)條指令。因此，只要語(yǔ)音編碼算法的運算量不超過(guò)160萬(wàn)條指令，就可以在TMS320LC549-80上實(shí)時(shí)運行。