[资料分享] DSP 芯片的应用领域

     DSP 芯片强调数字信号处理的实时性。 DSP 作为数字信号处理器将模拟信号转换成数字信号，用于专用处理器的高速实时处理。 它具有高速，灵活，可编程，低功耗的界面功能，在图形图像处理，语音处理，信号处理等通信领域起到越来越重要的作用。

DSP芯片的前世今生
DSP芯片在市场上的应用情况

应用 DSP 的领域较多， 未来新应用领域有望层出不穷。 根据美国的权威资讯公司统计，目前 DSP 芯片在市场上应用最多的是通信领域， 占 56.1％；其次是计算机领域，占 21.16％；消费电子和自动控制占 10.69％；军事／航空占 4.59％；仪器仪表占 3.5％；工业控制占 3.31％；办公自动化占 0.65％。

 

1）DSP 芯片在多媒体通信领域的应用。

媒体数据传输产生的信息量是巨大的，多媒体网络终端在整个过程中需要对获取的信息量进行快速分析和处理，因此 DSP 被运用在语音编码，图像压缩和减少语音通信上。如今 DSP 对于语音解码计算产生实时效果，设计协议要求已经成为最基本的一条国际标准。

2）DSP 芯片在工业控制领域的应用。

在工业控制领域， 工业机器人被广泛应用，对机器人控制系统的性能要求也越来越高。机器人控制系统重中之重就是实时性，在完成一个动作的同时会产生较多的数据和计算处理，这里可以采用高性能的 DSP。 DSP通过应用到机器人的控制系统后，充分利用自身的实时计算速度特性，使得机器人系统可以快速处理问题，随着不断提高 DSP 数字信号芯片速度，在系统中容易构成并行处理网络，大大提高控制系统的性能，使得机器人系统得到更为广泛的发展。

3）DSP 芯片在仪器仪表领域的应用。

DSP 丰富的片内资源可以大大简化仪器仪表的硬件电仪路，实现仪器仪表的 SOC 设计。器仪表的测量精度和速度是一项重要的指标，使用 DSP 芯片开发产品可使这两项指标大大提高。例如 TI 公司的 TMS320F2810 具有高效的 32 位 CPU 内核，12 位 A/D 转换器，丰富的片上存储器和灵活的指挥系统，为高精密仪器搭建了广阔的平台。高精密仪器现在已经发展成为 DSP 的一个重要应用，正处于快速传播时期，将推动产业的技术创新。

 

DSP芯片的前世今生

3）DSP 芯片在汽车安全与无人驾驶领域的应用。

汽车电子系统日益兴旺发达起来，诸如装设红外线和毫米波雷达，将需用 DSP 进行分析。如今，汽车愈来愈多，防冲撞系统已成为研究热点。而且，利用摄像机拍摄的图像数据需要经过 DSP 处理，才能在驾驶系统里显示出来，供驾驶人员参考。

4）DSP 芯片在军事领域的应用。

DSP 的功耗低、体积小、实时性反应速度都是武器装备中特别需要的。如机载空空导弹，在有限的体积内装有红外探测仪和相应的 DSP信号处理器等部分，完成目标的自动锁定与跟踪。先进战斗机上装备的目视瞄准器和步兵个人携带的头盔式微光仪，需用 DSP 技术完成图像的滤波与增强，智能化目标搜索捕获。 DSP 技术还用于自动火炮控制、巡航导弹、预警飞机、相控阵天线等雷达数字信号处理中。

高端市场被国外公司垄断

目前， 世界上 DSP 芯片制造商主要有 3 家：德州仪器（TI）、 模拟器件公司（ADI）和摩托罗拉（Motorola） 公司，其中 TI 公司独占鳌头， 占据绝大部分的国际市场份额， ADI 和摩托罗拉公司也有一定市场。

德州仪器公司（TI） 是 DSP 业界公认的龙头老大， 公司在 1982 年成功推出了其第一代 DSP 芯片 TMS32010，由于 TMS320 系列 DSP 芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点，所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的 DSP 系列处理器。

在 TI公司主打的三个系列中， c2000 系列现在所占市场份额较小，如今 TI 官网上的 DSP产品主要以 c6000 与 c5000 为主。 TI 的三大主力 DSP 产品系列为 C2000 系列主要用于数字控制系统； C5000（C54x、 C55x）系列主要用于低功耗、便携的无线通信终端产品； C6000 系列主要用于高性能复杂的通信系统。 C5000 系列中的TMS320C54x 系列 DSP 芯片被广泛应用于通信和个人消费电子领域。

C6000 系列主打产品为： C6000 DSP+ARM 处理器(12)——OMAP-L1x (5)、66AK2x (7)； C6000 DSP (94)——C674xDSP (5)、 C66x DSP (11)

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C5000 系列主打产品为： C55x 超低功耗 DSP，为超低功耗的紧凑型嵌入式产品提供高效的信号处理。

TI 公司的 DSP 产品主要应用范围在机器视觉、航空电子和国防、尺寸、重量和功耗（SWAP）、音频、视频编码/解码与生物识别领域。

TI 公司官网上的主打的四款 DSP 芯片产品

目前， ADI 公司有六款主打产品，分别应用在语音处理、图像处理、过程控制、测控与测量等领域。

DSP芯片的前世今生
ADI 公司主打 DSP 产品及应用领域

摩托罗拉公司也是全球较大的 DSP 芯片生产商，其产品包括定点的和浮点的，专用的和通用的， 16 位和 24 位以及 32 位。 DSP 芯片主要应用于语音处理、通信、数字相机、多媒体、控制等领域。 主打产品有 DSP56000 系列、 DSP56800 系列、DSP56800E 系列、 MSC8100 系列、 DSP56300 系列等。

未来 DSP 技术将向以下几个方面继续发展与更新：

1）DSP 芯核集成度越来越高。

缩小 DSP 芯片尺寸一直是 DSP 技术的发展趋势，当前使用较多的是基于 RISC 结构，随着新工艺技术的引入，越来越多的制造商开始改进DSP 芯核，并且把多个 DSP 芯核、 MPU 芯核以及外围的电路单元集成在一个芯片上，实现了 DSP 系统级的集成电路。

2）可编程 DSP 芯片将是未来主导产品。

随着个性化发展的需要， DSP 的可编程化为生产厂商提供了更多灵活性，满足厂家在同一个 DSP 芯片上开发出更多不同型号特征的系列产品，也使得广大用户对于 DSP 的升级换代。 例如冰箱、洗衣机，这些原来装有微控制器的家电如今已换成可编程 DSP 来进行大功率电机控制。

3）定点 DSP 占据主流。

目前，市场上所销售的 DSP 器件中，占据主流产品的依然是16 位的定点可编程 DSP 器件，随着 DSP 定点运算器件成本的不断低，能耗越来越小的优势日渐明显，未来定点 DSP 芯片仍将是市场的主角。

FPGA芯片与DSP芯片的相爱相杀

FPGA 即现场可编程门阵列， 它是作为专用集成电路（ASIC） 领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 有了 FPGA 芯片， 可以用程序编一个新发明的 CPU 内核出来，嵌到 FPGA 芯片中去， 并且可以嵌入多个。