什么是DSP（数字信号处理器）？

数字信号处理器（DSP）是专用微处理器（或SIP块），其架构针对数字信号处理的操作需求进行了优化. DSP的目标通常是测量，过滤或压缩连续的真实模拟信号. 大多数通用微处理器也可以成功执行数字信号处理算法，但是专用DSP通常具有更好的电源效率，因此由于功耗限制，它们更适合于设备（如手机）. DSP通常使用特殊的存储器体系结构，可以同时获取多个数据或指令.

数字信号处理算法通常需要大量数学运算才能对一系列数据样本快速重复执行. 信号（可能来自音频或视频传感器）不断从模拟转换为数字，经过数字处理，然后再转换回模拟形式. 许多DSP应用程序都有延迟限制. 也就是说，对于系统而言，DSP操作必须在一定时间内完成，并且延迟（或批处理）是不可行的.

大多数通用微处理器和操作系统都可以成功执行DSP算法，但是由于功率效率的限制，它们不适用于设备，例如移动电话和PDA. 此类性能的提高导致在成千上万的商业通信卫星模拟滤波器，开关，逆变器等中引入了数字信号处理，这些滤波器，开关，逆变器等需要接收和处理连接的人造信号并准备就绪，并且可以代替的DSP和卫星重量. 功耗，复杂性/建筑成本，可靠性和操作灵活性. 例如，2017年发射的SES-12和SES-14卫星都是由空客防务和太空公司使用容量为25％的DSP制造的.

数字信号处理器的结构针对数字信号处理进行了优化. 大多数产品还支持某些功能，例如应用处理器或微控制器，因为信号处理很少是系统的唯一任务.

技术灵感

根据通用处理器的标准，DSP指令集通常非常不规则；尽管传统的指令集由更通用的指令组成，可以使它们执行更大范围的运算，但该指令集针对数字信号处理进行了优化，其中包含针对DSP计算中经常发生的常见数学运算的指令. 传统指令集和DSP优化指令集都可以计算任意运算，但是可能需要多个ARM或x86指令进行计算的运算可能只需要DSP优化指令集中的一条指令.

软件体系结构的含义是dsp是什么，通常将手动优化的汇编代码例程打包到库中以供重用，而不是依靠高级编译器技术来处理基本算法. 即使使用现代的编译器优化，手动优化的汇编代码也更加有效，并且手写使用了许多与DSP计算有关的算法，以充分利用体系结构优化的优势.

在工程中，硬件体系结构是指识别系统的物理组件及其关系. 该描述通常称为硬件设计模型，它使硬件设计人员可以了解其组件如何适合系统架构，并为软件组件设计人员提供软件开发和集成所需的重要信息. 硬件体系结构的明确定义允许各种传统工程学科（例如电气和机械工程）更有效地共同开发和制造新的机器，设备和组件. [1]斜体文本硬件也是计算机工程行业用来明确区分（电子计算机）硬件与运行于其上的软件的一种表达方式. 但是，在自动化和软件工程学科中，硬件不仅仅是一台计算机. 现代汽车比阿波罗飞船运行的软件要多得多. 此外，现代飞机无法在没有数百万条计算机指令的情况下运行，并且会在整个飞机上驻留并驻留在标准计算机硬件和特殊硬件组件中，例如集成电路逻辑门，模拟和混合设备以及其他数字部件. 在包括计算机，个人数字助理（PDA），移动电话，器械，卫星和潜艇的广泛应用中，有必要有效地模拟如何将不同的物理组件组合成复杂的系统.

{e: 0: 2: d: 8: 9: b: d: 8: a: c: 9: 2: 2: b: c: e: f: b: 2: 4: 5: 6: a: d: 4: c: 9: a: 2: e: 2: 2: d）DSP

在独立DSP芯片问世之前，大多数DSP应用都是使用位芯片处理器实现的. AMD 2901位芯片及其组件系列是非常受欢迎的选择. 有来自AMD的参考设计，但是通常特定的设计细节是特定于应用程序的. 这些位片架构有时包括乘法器芯片. 这些乘法器的示例包括TDC1008和TDC1010，其中包括一个累加器，该累加器提供必要的多次累加（MAC）功能.

1976年，理查德·威金斯（Richard Wiggins）告诉达拉斯研究机构的保罗·布雷德洛夫（Paul Breedlove），拉里·布兰廷汉姆（Larry Brantingham）和德州仪器（TI）的基因·弗朗茨（Gene Frantz）提出了“说和说”的概念. 两年后的1978年，他们制作了第一部《说与说》. 该技术中心是TMS5100，这是业界首个数字信号处理器. 它还将其他里程碑设置为使用线性预测编码执行语音合成的第一个芯片.

DSP

1978年，英特尔发布了2920作为“模拟信号处理器”. 它具有带内置信号处理器的芯片ADC / DAC，但没有硬件乘法器，因此在市场上并不成功. 1979年，AMI发布了S2811. 它被设计为微处理器设备，必须由主机初始化. S2811在市场上也没有成功.

1980年，在NECPD7720和AT＆T DSP1国际固态电路会议上提出了80年的建议. 两种处理器均受PSTN Telecom的研究启发.

Altamira DX-1是另一个早期的DSP，它利用具有延迟分支和分支预测的四整数流水线.

由德州仪器（TI）生产的另一种DSP，TMS32010，于1983年推出dsp是什么，被证明是更大的成功. 它基于哈佛架构，因此具有独立的指令和数据存储器. 它已经有一个特殊的指令集，其指令类似于加载和累加或多次累加. 它适用于16位数字，多次加法需要390 ns. TI现在是通用DSP的市场领导者.

大约五年后，第二代DSP开始普及. 它们具有3个存储器，可以同时存储两个操作数，并且包括硬件加速的紧密循环. 它们还具有可循环寻址的寻址单元. 其中一些使用24位变量，典型模型仅需要21 ns. 这一代的成员是AT＆T DSP16A或Motorola 56000.

第三代的主要改进是数据路径中有时是协处理器的特定于应用程序的单元和指令的出现. 这些单元可以直接硬件加速非常特殊但复杂的数学问题，例如傅立叶变换或矩阵运算. 某些芯片，例如Motorola MC68356，甚至包括多个并行工作的处理器内核. 1995年的其他DSP是TI TMS320C541或TMS 320C80.

第四代的最佳功能是指令集和指令编码/解码的更改. 添加了SIMD扩展，并且出现了VLIW和超标量体系结构. 像往常一样，时钟速度提高了. 现在有3台MAC计算机.

数字世界

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