微控制器与DSP技术融合发展
DSP Microcontroller产品充分利用SoC技术,扩充集成有丰富的外围功能,使用户能以小型化且低成本的高性能微控制器芯片实现各种网络终端设备。本文试通过介绍DSP Microcontroller的发展经纬、特点和最新进展,说明这种新产品适用的应用领域。
微控制器与DSP融合
半导体生产厂家从1999年开始生产兼备微控制器和数字信号处理器性能的新型DSP Microcontrolle芯片,用于满足接收/发送Internet电子邮件和互联网浏览之类的信息处理,以及音频/视频信号处理应用。当时,各个芯片生产厂家生产的DSP Microcontroller产品,大体上是采用以下三种不同的方法。
第一种以现行著名的MIPS体系结构微控制器为基础,扩充有DSP指令和运算器。例如,美国Lexra Inc.,日本NEC和美国Sand Craft Inc.的DSP Micorocontroller产品LX5280、VR5464和（SRI-GX）、都是在美国MIPS Technologies的MIPS体系结构上进行扩充的芯片产品。
第二种方法是以现行的数字信号处理器DSP为基础,扩充高速执行信息处理程序的新功能而形成的产品。如像美国的Texas Instruments、Analog Devices、Lucent Technologies以及Motorola 等DSP芯片大制造商,分别推出的TMS320C6211、TigerSHARC、LX528和SC140等,都是采用第二种方法制造的。
第三种方法是为了开发融微控制器与数字信号处理器为一体的DSP Microcontroller,采用一种新开发的体系结构。例如,三菱电机、Infineon Technologies AG和STMicroelectronics公司的 D30V、TriCore-1和ST100,都是采用新的体系结构的DSP Microcontroller。
值得一提的是,除了MIPS体系结构微控制器之外,日立的SH3型微控制器也是在世界上销售比较多的芯片。日立公司也推出DSP Microcontroller新产品叫作SH3-DSP,它是在SH3微控制器的基础上扩充功能的产品。因此,SH3-DSP也是基于第一种方法制造的DSP Microcontroller产品。尽管从DSP Microcontroller的体系结构上有三种之多,但就实现技术而论,重点在于解决数字信号处理过程中的16位数据“积和”运算速度问题（因为微控制器技术方面相对比较成熟）。针对这个关键性问题,普遍采用指令一级并行处理技术,如像超标量技术和甚长指令字技术VLIW（Very Long Instruction Word）。例如,采用新体系结构和以DSP为基础的DSP Microcontroller产品,几乎都是应用VLIW技术;然而,以微控制器为基础的DSP Micro-controller产品,如像以MIPS体系结构的微控制器扩充成为DSP Microcontroller时,许多芯片产品都是利用超标量技术;但是,也有少数例外的情况,如像日立的SH3-DSP和松下电器产业的AM33型DSP Microcontroller新产品都是利用VLIW技术。
