定点与浮点运算 DSP 的比较

Aguilera

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定点与浮点运算 DSP 的比较  
      DSP数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理的微处理器，主要用于实时快速地实现各种数字信号处理算法。定点运算 DSP 在应用中已取得了极大的成功，而且仍然是 DSP 应用的主体。然而，随着对 DSP 处理速度与精度、存储器容量、编程的灵活性和方便性要求的不断提高、自 80 年代中后期以来，各 DSP 生产厂家陆续推出了各自的 32bit浮点运算 DSP。  和定点运算 DSP 相比，浮点运算 DSP 具有许多优越性： 浮点运算 DSP 比定点运算 DSP 的动态范围要大很多。

定点 DSP 的字长每增加 1bit,动态范围扩大 6dB。16bit 字长的动态范围为 96dB。程序员必须时刻关注溢出的发生。例如，在作图像处理时，图像作旋转、移动等，就很容易产生溢出。这时，要么不断地移位定标，要么作截尾。前者要耗费大量的程序空间和执行时间，后者则很快带来图像质量的劣化。总之，是使整个系统的性能下降。在处理低信噪比信号的场合，例如进行语音识别、雷达和声纳信号处理时，也会发生类似的问题。



32bit 浮点运算 DSP 的动态范围可以作到 1536dB，这不仅大大扩大了动态范围，提高了运算精度，还大大节省了运算时间和存储空间，因为大大减少了定标，移位和溢出检查。         由于浮点 DSP 的浮点运算用硬件来实现，可以在单周期内完成，因而其处理速度大大高于定点 DSP。这一优点在实现高精度复杂算法时尤为突出，为复杂算法的实时处理提供了保证。  



    32bit 浮点 DSP 的总线宽度较定点 DSP 宽得多，因而寻址空间也要大得多。这一方面为大型复杂算法提供了可能、因为省的 DSP 目标子程序已使用到几十MB 存储器或更多；另一方面也为高级语言编译器、DSP 操作系统等高级工具软件的应用提供了条件。  
DSP 的进一步发展，必然是多处理器的应用。新型的浮点 DSP 已开始在通信口的设置和强化、资源共享等方面有所响应。  


TMS320C6000家族为高性能DSP，包括： TMS320C62X定点DSP系列、TMS320C64X定点DSP系列、TMS320C67X浮点DSP系列。  



TMS320C62X系列

工作频率：150-300MHz，运行速度：1200-2400MIPS，内部2个乘法器、6个算术逻辑单元，超长指令字（VLIW）结构，大容量的片内存储器和大范围的寻址能力，4个DMA接口，2个多通道缓存串口，2个32位片内外设。  


TMS320C64X系列

工作频率：400-600MHz，运行速度：3200-4800MIPS，具有特殊功能的指令集。  


TMS320C67X系列，为高性能浮点DSP

工作频率：100-225MHz，运行速度：600-1350MIPS，具有4个浮点/定点算术逻辑单元，2个定点算术逻辑单元，2个浮点/定点乘法器。