DSP技术的应用和发展
（冶金行业）DSP技术的应用和发展20XX年XX月多年的企业咨询豉问经验.经过实战验证可以落地机行的卓越管理方案，值得您下载拥有DSP 技术的应用和发展DSP 是目前电子工业领域增长最迅速的产品之壹，据世界半导体贸易统计组织 (WSTS) 发布的统计和预测报告显示， 19962005 年，全球 DSP 市场将壹直保持稳步增长，其中， 2000 年的增长率为37% ， 2001 年为 8% ，且且从 2001 年到 2005 年，增长率将逐年递增， 2005 年的增长率将达 34% 。因此，全球DSP 市场的前景非常广阔， DSP 产业将成为 21 世纪最具发展潜力的朝阳产业。通信领域的应用2002 年 1 月 7 日 11 日，在美国拉斯维加斯举行的全球最大的消费类电子产品展CES(ConsumerElectronicShow) ，以及 2 月 1 日在英国伦敦科学博物馆开幕“通向未来”科学技术展，展示了最新研究开发的 DSP 新技术新产品在通信领域的应用。 DSP 制造商新推出壹系列的产品，且且都瞄准了通信领域的应用。在定制 DSP 中， LSILogic 、 3DSP 及新成立的 SiroyanX 公司展示了新颖的 DSP 产品，这些产品涵盖了从3G 无线基站到无线局域网 (WLAN) 广泛应用。 Equator 技术 X 公司推出壹个数字视频新方案， BroadcomX公司第壹次提供piceEngine 的 DSP 解决方案，能够应用于网络电话 VoIP 网关。 LSILogicX 公司新推出第二代 ZSP 结构以及首次采用该结构实现的内核ZSP600 ，它是在 ZSP400 基础上扩展的软件兼容版本，嵌入的内核采用 0.13mm 工艺技术，运行于300MHz ，将能够实现更高的速度和更低的功耗。3DSPX 公司推出了其 DSP 技术的首个特殊应用实现方案UniPHY ，该方案针对宽带应用中物理层 (PHY) 的信号处理进行优化，特别是802.11a 和 802.11bWLAN 。该单指令多重数据内核运行于400MHz ，将来可达 1GHz 。据称这是首款针对宽带物理层的信号处理进行优化的 DSP 内核，它是壹种能够实现具有成本效益的多标准方案。 UniPHY 最初是在 2001 年底推出的，而委托台积电(TSMC)X 公司生产的开发芯片将于2002 年第二季度推出。作为定制 DSP 市场中的最新进入者， SiroyanX 公司也展示了其OneDSP 结构，它采用 200MHz 的 VLIW 内核群组实现DSP 和 RISC 指令， 通常可省略独立的通用 MPU 。 Siroyan 首席设计师 NigelTopham 认为该 X 公司开发的处理器能够运行于俩种模式，这是通信应用中的处理器最经常使用的俩类代码。 OneDSP 结构中每个内核都有俩套执行单元，能够分别处理DSP 和类似 RISC 指令。第壹个产品 SRA328 已于 2002 年 4 月推出。其它领域的应用近年来，随着DSP 芯片产品价格的不断下滑，使 DSP 能够从以往的军用领域迅速拓展到民用领域，例如应用于计算机、网络、移动电话、调制解调器和磁盘驱动器以及众多的消费电子产品。例如 DSP 芯片应用于VoIP 网关产品。 VoIP 包括压缩语音信号且将它们通过使用IP、 基于信息包的网络以数据的形式传送。 拨号连接到 VoIP 网关的能够是modem 、传真或者话音，所以处理这些呼叫的 DSP 必须快速切换操作层面。音响产品也将是新市场的巨大应用，例如 MP3(MPEGI,Layer3) 播放机。 DSP 算法允许将CD 品质的录音从Internet下载到PC,然后传送到便携式播放机，通过解压DSP芯片实现回放。DSP 的重要应用领域之壹是声音处理。声音数字压缩技术早已获得应用，其中以脉冲编码调制 (PCM) 的方法最普遍。但由于它只能压缩50% 数字，因此仍未足以应付未来计算机应用。 DSP 已经在音效应用中得到广泛采用，而且大部分应用于音效产品的技术，例如应用于多媒体音效卡。 NECX 公司推出了控制声音区域的 DSP ，能够应用于音效卡。新加坡音效卡供应商CreativeTechnology 的技术销售专家IanSkelton 强调指出， DSP 面市后，语音便成了工作重点。改进 DSP ，就能改进语音的吞吐量，从而减轻PC 的负荷及改进语音。目前， CreativeTechnolgy 正从事语音和多媒体等方面的研究，让用户感到更方便。硬盘驱动器使用 DSP ，能大大提高数据存取速度、缩小体积，促进 PC 进壹步缩小体积、减轻重量，可应用于掌上电脑。由于DSP 速度高、数据传送快，仍能够代替微控制器用于激光打印机、激光扫描及光盘只读存储器等计算机外设。DSP 应用于语音识别领域， 将会大有用武之地。 MotorolaX 公司等厂商的设计人员都特别重视DSP 在语音识别中的应用。 市场调查 X 公司 ForwardConcepts 认为， 语音识别就是实时完成你想要做的事情。 换句话说，就是你要求该设备能即时识别你所讲的话。当然，你也能处理传送中的文字。壹段相当长的程序，只有靠 DSP 才能完成。 语音识别技术获得许多 DSP 供应商的支持。 MotorolaX 公司已经推出了 PC 媒介开发套件。这是壹种适合软、硬件开发人员应用的开发平台，方便他们建立语音识别、语音合成引擎、扬声器等设备。IBMX 公司曾经在ThinkPad755 系列笔记本电脑里装上自己生产的 MwaveDSP ， 使 ThinkPad 成为世界上第壹台有 DSP 的多媒体笔记本电脑。 意大利计算机厂商Olivetti 也早已将 DSP 装入笔记本电脑内。 将来每台 PC 主机板上都会有壹个DSP 。由于具备音频和压缩能力，语音应用将会有较大的发展。NECX 公司也推出了 Ultlker 语音识别系统，可应用到个人数字助理 (PDA) 方面。 WillStrauss 说， PDA 是活用语音识别的壹例。事实上，PDA 能够大展所长的壹个应用领域，就是语音识别，俩者能够配合得很好。随着各种计算机外设体积的缩小， 数据输入设备如键盘等， 亦将随之小型化。 所以， 如想迅速输入大量数据， 唯有寄望于口授。语音识别仍可依赖于微控制器的发展，壹些厂商采用带有DSP 及其它器件的微控制器。除了 DSP 外，其它器件也具备语音识别能力。 目前大多数具有特色的语音识别电话都装有微控制器。 微控制器能够让厂商按照电话的人体工程学来进行控制。其他重要的器件仍包括APC ，以及外设存储器芯片。不过，且非所有厂商均认为语音识别电话要采用微控制器，例如 Motorola 的设计几乎完全采用 DSP 。TMS320C64xDSP 核是美国德州仪器 X公司(TI)新推出的产品之壹，其时钟频率高达1.1GHz ,每秒可执行近 90 亿条指令 (9000MIPS) ，和目前市场上的领导产品 TMS320C62x 相比，新核在主要应用系统中，可提供10倍于C62x的运算能力。C62x是宽带通信基础应用系统包括第3代无线基站及数字用户线(DSL)厂商的首选，而C64x 则是以 C62x 为基础设计的，提供了更高的效能。基于 VelociTI 先进的“超长指令字节” (VLIW) 结构而延伸的 C64xVelociTI2 ，不仅能够加快通信和图像处理能力，仍能够在更短的时钟周期内完成更多的 DSP 运算。 为了强化平行运算的特性， C64x 增加了壹些新功能， 其中包括同时执行四组 8bit/俩组 16bit 的指令， 达到每秒可执行近90 亿个 9bit 的“乘法累积周期” MAC(MultiplyAccumulateCycle)运算。特殊用途的指令能够改善信息的流程，降低存储中的代码长度，且加快主要工作的执行速度，如错误更正、比特运算以及动态的推测和补偿。另外，所有的 C62x 代码都能够在C64xDSP 上执行，节省了客户的软件投资。C64xDSP 芯片应用于打印机，能够充分发挥可编程 DSP 的优势。 C64xDSP 核以 TIX 公司的 xStreamDSP技术为基础， 和目前的解决方案比较， 它能够把彩色激光打印机的打印速度提高 1 倍， 不必增加系统的成本。C64xDSP 芯片应用于扫描仪， 能够再生出多种多样的图像， 其中包括最简单的文字以及最复杂的彩色图像。由于 C64xDSP 具有可编程能力，使厂商能够借助软件修改DSP 的工作方式，采用最新的扫描演算法。C64xDSP 核的高运算效能，仍能对视频图像进行实时的编码和解码，以便将高解析度的视频格式转换成解析度较低的格式，然后再传送到其他功能不同的电视机或PC 。DSP 是半导体业的驱动力DSP 正在世界半导体业中起着越来越重要的作用。 ForwardConcepts 在日前发布壹份有关DSP 的报告指出 : “到 2001 年，所有交付的微处理器都将具有DSP 处理能力。如果你见见任何壹家供应商的计划，就会发现大家都在增加DSP 的 MIPS（ 每秒百万条指令） 。 DSP 目前已经成为整个半导体工业的驱动力。 TIX 公司总裁兼首席执行官 TomEngibous 也指出 : “市场上新推出了五花八门的 DSP 产品， 任何人要想为所有的应用提供最好的解决方案都是不现实的。十年之内， DSP 有可能成为最大的半导体行业”。随着 DSP 技术的迅速推进以及应用领域的不断拓展，导致DSP 的功能越来越多样。例如，厂商们新推出多种款式可选择的独立器件、 DSP 和 MPU 相结合的器件、为执行DSP 功能量身定做的 MPU 器件、以及许多 X 公司为 ASIC 或 SoC 解决方案所提供的软硬 DSP 内核。目前，壹些世界级的 DSP 业者认为独立的 DSP 会很快发展成为特定用途的器件。 AgereX 公司开发部副总裁 SohailKhan 说 : “界限正在模糊， 产品很快成为多功能和多技术的系统级芯片的设计。 届时， 内存、 DSP 、 传统处理器和模拟器件都将集成在壹块芯片上，过去人们熟悉的独立DSP ，也就是那些由 MAC 、 RAM 和ROM 所组成的器件，已经不能满足客户的需要和新的应用领域。基于对 DSP 技术及其应用的新认识， TIX 公司推出了壹系列的 DSP 新产品，该X 公司新推出的 C55xDSP芯片应用于内耳植入器，能够帮助听力障碍患者较好地恢复听力。内耳植入器包含壹个以 DSP 为基础的信号处理单元， 壹个微型磁盘， 壹条细小的导线， 约有 20 个电极， 这种内耳植入器可使听力障碍者得以复聪。TIX 公司和内耳植入器制造商合作，不断地改进和扩展这种助听器产品的功能。在这些产品中， TIX 公司的TMS320C5402 是目前应用最广的 DSP 元件，它能够缩小内耳植入器的体积，把以往需要佩带在皮带上的产品，缩小成为能够装设在耳朵背后的超微型产品。最近新推出的 C55xDSP 核能够进壹步增强这种内耳植入器的运算功能，且将功耗降至原来的 1/3 ，明显地延长了电池的使用寿命。未来 10 年，全球 DSP 产品将向着高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展， DSP 芯片将越来越多地渗透到各种电子产品当中， 成为各种电子产品尤其是通信类电子产品的技术核心， 将会越来越受到业界的青睐。据TI 预测，到 2010 年， DSP
