武文DSP在移动通信终端产品中是实时处理声音编码/解码、声音识别和活动图像的关键器件。世界各大半导体制造商,对于DSP的研究与开发都给予高度重视,各自都为多争取一些市场份额而努力奋斗,不断开发出新一代面向移动通信的DSP产品。随着Internet应用的深入普及,以第3代移动通信手段来无线接入Internet正蔚然成风,方兴未艾。例如,现在利用IMT-2000手机,可以享受高速且大容量的数据通信服务,诸如听音乐﹑欣赏静止图像和活动图像。因此,
武 文
DSP在移动通信终端产品中是实时处理声音编码/解码、声音识别和活动图像的关键器件。世界各大半导体制造商,对于DSP的研究与开发都给予高度重视,各自都为多争取一些市场份额而努力奋斗,不断开发出新一代面向移动通信的DSP产品。
随着Internet应用的深入普及,以第3代移动通信手段来无线接入Internet正蔚然成风,方兴未艾。例如,现在利用IMT-2000
手机,可以享受高速且大容量的数据通信服务,诸如听音乐﹑欣赏静止图像和活动图像。因此,对数字信号处理器提出严格要求,如像要求更高速的处理能力而且实现低功耗化。于是,各个DSP制造商纷纷推出各自的新一代DSP产品。本文以
NEC的μPD7721x
系列新一代面向移动通信的DSP产品为例,介绍新DSP技术特点和相关新技术动向。
新一代DSP特点
今天,数字信号处理器已和现代微处理器一样,采用0.13μm的最新半导体工艺制造,集成度超过千万个晶体管。例如,面向移动通信用的DSP（μPD77210）,在5.3×4.9mm2的硅片上集成了大约1400万个晶体管,利用5层布线的CMOS工艺;功耗比以往的产品减半,处理速度高达160MIPS（提高1倍）,利用1.5V低电压供电,实现0.3mA/MIPS,堪称是高速且低功耗化的DSP产品。该产品规范,详见表1所示。
表1：面向移动通信的DSP规范（定点,16位）
DSP
内部存储器 指令RAM 32KB 指令ROM 无 数据RAM 30KB*2面
14KB*2面可向外围电路缓存传送 数据ROM 无 指令周期 1/160MHz DSP
外围电路 引导(boot)功能 支持外部数据存储、主机、串行引导 外围缓存 ８通道,
TSA串行接口,声音串行编码／解码接口、主机接口,最大缓存规模为14KB*2面 外部数据存储器接口 1MB空间支持,可编程的等待功能,总线仲裁功能 TSA串行接口 8位/16位切换,软复位（Soft Reset）,TSA功能,最大128时间槽(Slot)/帧(Frame),发送/接收可独立设置 DSP
其他接口和
外围电路
声音串行接口 8位/16位切换,软复位,声音编码/解码,支持32位/64位串行 主机接口 8位/16位切换
定时器2通道,16位,5时钟源系统 中断控制 最大20端点可独立设置 通用I/O端口 4套4位端口,可16位独立控制 JTAG接口 边界扫描功能 锁相环
PLL振荡器 最大128倍频振荡
电源电压 1.425～1.575V 消耗电源 0.45mA/MIPS 封装结构 144引脚
QFP封装;161引脚FPBGA封装
关键性技术
这种面向移动通信的新一代DSP（μPD77210）是16位字长定点数字信号处理器,它是NEC公司μPD7721x系列的第1个新产品。在该DSP产品里,采用了以下新技术：
1. 层次化体系结构
μPD77210型DSP的体系结构框图,如图1所示。
为了提高产品的开发效率,NEC公司采用由内核宏模块（Core Macro）构成的层次化设计方法。实际上,它
