Цифровые сигнальные процессоры

Назначение, классификация и области применения ЦСП

Цифровой сигнальный процессор (ЦСП) – это специализированный процессор, предназначенный для обработки в реальном масштабе времени сигналов непрерывного вида с использованием математического аппарата цифровой обработки сигналов (ЦОС).

Предметом ЦОС является представление непрерывных сигналов в виде кодированных последовательностей цифровых сигналов полученных в результате аналого-цифровых преобразований и их обработки с помощью различных вычислительных процедур и алгоритмов.

Появление цифровых сигнальных процессоров (ЦСП) было обусловлено несколькими причинами:

− Развитие теории ЦОС привело к появлению различных алгоритмов, которые могли практически использоваться во многих областях техники;

− развитие технологии изготовления микросхем.

ЦСП делятся:

- по способу представления чисел:

-с плавающей точкой

-с фиксированной точкой

- по разрядности и производительности:

-16,32,64-разрядные

- по возможности их применения

-универсальные

-специализированные

Основные достоинства ЦСП

1. Перепрограммируемость.

2. Стабильность.

3. Повторяемость.

4. Специальные приложения.

Программная реализация алгоритмов ЦОС с помощью ЦСП по сравнению с их жесткой реализацией на интегральных микросхемах различной степени интеграции дает следующие преимущества:

• возможность существенного снижения массогабаритных показателей аппаратуры;

• многофункциональность данного метода реализации: изменение программы приводит и к полному изменению алгоритма обработки;

• существенное упрощение этапов разработки и отладки аппаратуры;

• значительное снижение цены как разработки, так и изготовления аппаратуры.

Основные характеристики ЦСП

1. Формат данных и разрядность.

2. Скорость.

3. Организация памяти

4. Удобство разработки приложений.

5. Энергопотребление.

6. Стоимость.

Особенности архитектуры ЦСП

Цифровая фильтрация является одним из наиболее мощных инструментальных средств ЦОС. Существует два основных типа цифровых фильтров:

• фильтры с конечной импульсной характеристикой (КИХ);

• фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).

Высокоэффективные КИХ-фильтры строятся с большим числом операций умножения с накоплением и поэтому требуют использования быстрых и эффективных ЦСП. Операция умножения с накоплением является базовой операцией ЦОС