设计DSP应用系统,选择DSP芯片时非常重要的一个环节。只有选定了DSP芯片才能进一步设计外围电路集系统的其它电路。总的来说,DSP芯片的选择应根据实际的应用系统需要而确定。一般来说,选择DSP芯片时考虑如下诸多因素。
1. DSP芯片的运算速度。运算速度是DSP芯片的一个最重要的性能指标,也是选择DSP芯片时所需要考虑的一个主要因素。DSP芯片的运算速度可以用以下几种性能指标来衡量:
(1) 指令周期。就是执行一条指令所需要的时间,通常以ns为单位。
(2) MAC时间。即一次乘法加上一次加法的时间。
(3) FFT执行时间。即运行一个N点FFT程序所需的时间。
(4) MIPS。即每秒执行百万条指令。
(5) MOPS。即每秒执行百万次操作。
(6) MFLOPS。即每秒执行百万次浮点操作。
(7) BOPS。即每秒执行十亿次操作。
2. DSP芯片的价格。根据一个价格实际的应用情况,确定一个价格适中的DSP芯片。
3. DSP芯片的硬件资源。
4. DSP芯片的运算速度。
5. DSP芯片的开发工具。
6. DSP 芯片的功耗。
7. 其它的因素,如封装的形式、质量标准、生命周期等。
DSP应用系统的运算量是确定选用处理能力多大的DSP芯片的基础。那么如何确定DSP系统的运算量以选择DSP芯片呢?
1. 按样点处理
按样点处理就是DSP算法对每一个输入样点循环一次。例如;一个采用LMS算法的256抽头德的自适应FIR滤波器,假定每个抽头的计算需要3个MAC周期,则256抽头计算需要256*3=768个MAC周期。如果采样频率为8KHz,即样点之间的间隔为125μs的时间,DSP芯片的MAC周期为200μs,则768个周期需要153.6μs的时间,显然无法实时处理,需要选用速度更快的芯片。
2. 按帧处理
有些数字信号处理算法不是每个输入样点循环一次,而是每隔一定的时间间隔(通常称为帧)循环一次。所以选择DSP芯片应该比较一帧内DSP芯片的处理能力和DSP算法的运算量。假设DSP芯片的指令周期为P(ns),一帧的时间为⊿τ(ns),则该DSP芯片在一帧内所提供的最大运算量为⊿τ/ P 条指令。
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