淺析DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)

　　為了快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算，DSP芯片一般都采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)。下面簡(jiǎn)單介紹DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)。

　?。?）哈佛結(jié)構(gòu)

　　主要特點(diǎn)是將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)空間中，即程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是兩個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)器，每個(gè)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址，獨(dú)立訪問。與兩個(gè)存儲(chǔ)器相對(duì)應(yīng)的是系統(tǒng)中設(shè)置了程序總線和數(shù)據(jù)總線，從而使數(shù)據(jù)的吞吐率提高了一倍。由于程序和數(shù)據(jù)在兩個(gè)分開的空間，因此取指和執(zhí)行能完全重疊。

　?。?）流水線操作

　　流水線與哈佛結(jié)構(gòu)相關(guān)，DSP芯片廣泛采用流水線以減少指令執(zhí)行時(shí)間，從而增強(qiáng)了處理器的處理能力。處理器可以并行處理二到四條指令，每條指令處于流水線的不同階段。下面所列是一個(gè)三級(jí)流水線操作的例子：

　　CLLOUT1

　　取指NN-1N-2；

　　譯碼N-1NN-2；

　　執(zhí)行N-2N-1N，

　?。?）專用的硬件乘法器

　　專用的硬件乘法器，乘法速度越快，DSP處理器的性能越高。由于具有專用的應(yīng)用乘法器，乘法可在一個(gè)指令周期內(nèi)完成。

　?。?）特殊的DSP指令

　　DSP是采用特殊的指令。

　?。?）快速的指令周期

　　特殊的DSP指令，DSP芯片是采用特殊的指令。快速的指令周期、哈佛結(jié)構(gòu)、流水線操作、專用的硬件乘法器、特殊的DSP指令，再加上集成電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)可使DSP芯片的指令周期在200ns以下。