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DSP芯片介绍及其选型

来源:单片机及嵌入式系统应用?? 2006年11月07日 ?? 收藏0

(6)功耗与电源管理:一般来说个人数字产品、便携设备和户外设备等对功耗有特殊要求,因此这也是一个该考虑的问题。它通常包括供电电压的选择和电源的管理功能。供电电压一般取得比较低,实施芯片的低电压供电,通常有3.3V、2.5V,1.8V,0.9V等,在同样的时钟频率下,它们的功耗将远远低于5V供电电压的芯片。加强了对电源的管理后,通常用休眠、等待模式等方式节省功率消耗。例如TI公司提供了详细的、功能随指令类型和处理器配置而改变的应用说明。

(7)价格及厂家的售后服务因素:价格包括DSP芯片的价格和开发工具的价格。如果采用昂贵的DSP芯片,即使性能再高,其应用范围也肯定受到一定的限制。但低价位的芯片必然是功能较少、片内存储器少、性能上差一些的,这就带给编程一定的困难。因此,要根据实际系统的应用情况,确定一个价格适中的DSP芯片。还要充分考虑厂家提供的的售后服务等因素,良好的售后技术支持也是开发过程中重要资源。

(8)其他因素:包括DSP芯片的封装形式、环境要求、供货周期、生命周期等。


DSP应用选型举例

面向数字控制、运动控制的DSP 系统开发的DSP芯片选型

面向数字控制、运动控制主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床

等。当然这些主要是针对数字运动控制系统设计的应用,在这些系统的控制中,不仅要求有专门用于数字控制系统的外设电路,而且要求芯片具有数字信号处理器的一般特征。

例如在控制直流无刷电动机的DSP控制系统中,直流无刷电机运行过程要进行两种控制,一种是转速控制,也即控制提供给定子线圈的电流;另一种是换相控制,在转子到达指定位置改变定子导通相,实现定子磁场改变,这种控制实际上实现了物理电刷的机制。因此这种电机需要有位置反馈机制,比如霍尔元件、光电码盘,或者利用梯形反电动势特点进行反电动势过零检测等。电机速度控制也是根据位置反馈信号,计算出转子速度,再利用PI或PID等控制方法,实时调整PWM占空比等来实现定子电流调节。因此,控制芯片要进行较多的计算过程。当然也有专门的直流无刷电机控制芯片;但一般来说,在大多数应用中,除了电机控制,总还需要做一些其他的控制和通信等事情,所以,选用带PWM,同时又有较强数学运算功能的芯片也是一种很好的选择。

Motorola的数字信号处理器DSP568xx系列整合了通用数字信号处理器快速运算功能和单片机外围丰富的特点,使得该系列特别适合于那些要求有较强的数据处理能力,同时又要有较多控制功能的应用中,对直流无刷电机的控制就是这一系列DSP的典型应用之一。

除此之外,数字运动控领域还有TI公司的TMS320C24x系列,TMS320Lx240xx系列,特别是TMS320LF2407A在控制方面得到了非常广泛的应用,TMS320LF2407A作为一款专门面向数字控制系统进行优化的通用可编程微处理器,不仅具有低功耗和代码保密的特点,而且它集成了极强的数字信号处理能力,又集成了数字控制系统所必需的输入、输出、A/D转换、事件捕捉等外设,其时钟频率为40MHz,指令周期小于50ns,采用改进的哈佛结构和流水线技术,在一个指令周期内可以执行几条指令。

从运行速度,精度角度来讲上述两款芯片相差无几,但是TMS320LF2407A的调试开发环境(CCS)更加成熟,可参考的资料也更丰富,这样无疑会减少开发周期。 面向低功耗、手持设备、无线终 端应用的DSP芯片选型

C54X、C54XX、C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗,所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用,如手机、PDA、GPS等应用。处理速度在80~400MIPS之间。C54XX和C55XX 一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、定时器、DMA等外设。值得注意的是C55XX提供了EMIF外部存储器扩展接口,可以直接使用SDRAM,而C54XX则不能直接使用。


未来DSP发展趋势

在相当长的时期内,无线应用仍将是可编程DSP市场的驱动引擎。DSP技术仍将是能够访问窄带、宽带或是无线互联网的主要手段,它还是新兴的分组(IP)电话市场的关键技术,DSP仍将是整个半导体工业的技术驱动力。

在产品应用上,目前重要的DSP应用产品,如移动电话、调制解调器、HDD等个人计算机与通讯领域应用产品。但种种迹象表明,数字革命促进了高性能DSP的广泛应用,如数码相机、VoIP电话和手持电子设备等。中国在消费电子产品上的发展更为引人注目,许多消费类电子产品需要更低成本、更易使用的DSP产品,如音响设备、DVR、机顶盒等。整体来看,DSP应用在通讯领域、数字影音的产品将越来越普及。


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