DSP推动3G移动通信革命
新近涌现的各种数字信号处理器(DSP)的规格尺寸繁多,外形各式各样,令人难以胜数,其设计目标也是为了满足各种对性能要求高低不同的应用。这些需求既包括附加在现有的处理器上、用于提供DSP功能的简易编码器,也包括可以驱动整个第三代蜂窝式电话的高性能器件。
早期的DSP主要用于数**算。但后来它们的应用大大拓宽。其结果是,现在DSP也应用于以前专属于微控制器的那些领域。在这些应用中,DSP所作的工作要比微控制器在同一领域中要重得多,因为系统现在靠一个处理器(DSP)工作,而非两个处理器(DSP/微控制器组合)。
设计者也在改进其编写代码的方式。例如,现在有多种途径可以实现一种特定的函数（如FFT）。处理器输入数据,进行处理然后再输出数据。两种不同的算法可以产生相同的结果,但途径不同,对运算能力的要求也大相径庭。随着工具的改进和设计者越来越适应DSP技术,这一现象也将得到改善。
由于DSP不象传统的微处理器和微控制器的应用环境那样成熟和确定,零售商就必须提供一揽子服务,包括软件和开发工具,而不仅仅是芯片本身。这就是DSP供应商有别于其他供应商的一个方面——给系统设计者提供所需的全套软件和工具,而不是把客户推给第三方。在方便设计者的同时,这样做也可以缩短基于DSP的产品推向市场的时间。
ARC是给现有产品添加一定程度DSP功能的多家厂商中的一家,只是所采用的方式有所不同。该公司提供了一个可定义的内核,而不是无法改动的硅片。用户使用可定义的核时,可以将其拆散,并按完全不同的体系结构重组。因此,当一个设计者决定在他的处理器中添加DSP功能时,最终获得的处理器从根本上来看将是全新的。
在使用一个固定的(如具有ARM或MIPS核)处理器时,添加DSP功能就要改变现有的体系结构,这就要求设计者学习新的软件或工具。因此,这些厂商有必要与现有的技术保持一致。因为在ARM或类似的产品中,设计者对开发工具及其达到的性能水平已经熟悉和适应。但这也从根本上限制了设计,你不论添加什么,只能放置在核的外围。真正的关键在于DSP协处理器(如果这是实现的方式)和主核间的带宽。
用PLD(可编程逻辑器件)以搭积木的方式也可以实现DSP。在这种方法中,固定的功能一般下载到芯片中。这些功能可包括FIR滤波、FFT和纠错。显然,PLD的功耗比传统的DSP更多,但从所获得的灵活性来看也是一种不错的选择。
Altera 公司的一位产品市场高级经理Justin Cowling说：“用一个PLD构建的DSP IP核可以取代电路板上的多个DSP,当你谈论把几个DSP放到电路板上时,功耗明显高于单个PLD。我们已经建立了一个很大的功能固定的DSP功能库。当一个客户设计一个系统时,他只需画一个包含多个DSP功能的方框图。”
添加DSP IP对LSILogic公司的工作人员来说是很自然的事。该公司提供低功耗的可以集成到一片ASIC中的DSP核。CW3000和CW3001两种核均基于LSIZSP400体系,分别在95和152MHz两种频率下工作(图1）。ZSP400是一种完全静态的核,可以接受高级时钟管理和低功耗工作模式。
