为了提高快速运算能力和实现数字信号处理的大量的乘加运算,形成了通用DSP芯片。
一般DSP芯片具有以下特点:
(1)哈佛结构中央处理器的体系架构
单片机一般采用冯·诺依曼存储器结构,将程序指令存储器和数据存储器合并在一起。由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。 DSP采用哈佛结构和多总线结构,将程序指令存储和数据存储分开。可以减轻程序运行时的访存瓶颈。现在很多单片机也采用哈佛结构。
(2)专用的硬件乘法器典型的FFT、IIR和FIR等数字信号处理算法中,乘法是DSP运算的重要组成部分 ;DSP芯片中有专用的硬件乘法器,一次或多次的乘法累加运算可以在一个指令周期内完成。单片机没有硬件乘法器。
(3)流水线操作 执行指令的几个阶段在程序执行过程中是重叠的,即几条不同的指令同时处于激活状态,每条指令处于不同的阶段。 单片机也有流水线操作。
(4)特殊的DSP指令专门为实现数字信号处理的算法而设置特殊指令;位倒序寻址、循环寻址等特殊指令能够方便快速地实现FFT算法。单片机没有此类指令。
(5)快速的指令周期 单片机指令周期慢得多。
DSP和普通单片机的比较如下表所示。
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