已经有很多种CPUMPU了,为什么还要有DSP芯片呢?

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中央处理器(CentralProcessUnit,CPU),是计算机的核心配件之一,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据,所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。dsp芯片是为了快速处理数字信号,它在结构上和数据、地址总线是分开的,没有像微处理器一样将计算机系统集成在一起,它主要处理带有智能逻辑的消费类产品,生物信息识别终端,ADSL接入、虚拟现实显示等,其运算量大,功率消耗也比较大。和单片机相比,它的的通用功能会相对比较弱一些。

通用微处理器有被让人们称为单片机,它是将计算机系统集成到了一块芯片中。通用微处理器是以某中微处理内核为核心,拥有A/D、FlashRAM等各种功能和外设。一个单片机能够延生多种产品,最大限度的和应用需求相匹配,减小了功耗和成本。CPU是计算机中的核心配件,只有火柴盒那么大,几十张纸那么厚,但它却是一台计算机的运算核心和控制核心,计算机中所有 *** 作都由CPU负责读取指令,对指令翻译编码并执行指令的核心部件,CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机的三大核心部件,现在著名的中央处理器(CPU)制造商主要为Intel和AMD。dsp芯片也被人们称为数字信号处理器,它常用于军事、医疗、家用电器等领域。我们根据它的工作时钟和指令类型,可以将它分为静态DSP芯片和一致性DSP芯片。按照它的工作数据格式将它分为定点DSP芯片和浮点DSP芯片。我们还可以根据它的用途不同,将它分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。通常来说dsp芯片的程序和数据是分开存放的,它的内部存在快速的RAM,这样导致我们可以通过数据总线同时访问指令和数据。Dsp芯片能够支持无开销循环及跳转的硬件,能够并行执行多个 *** 作,像取指、译码等 *** 作可以重复 *** 作,具有稳定性好、精度高、大规模集成性等多个优点。不过它的功率消耗大,成本高。

除了Intel公司外,最有力的挑战的就是AMD公司。AMD公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等)、闪存和低功率处理器解决方案,AMD致力为技术用户从企业、政府机构到个人消费者提供基于标准的、以客户为中心的解决方案,AMD是目前业内唯一一个可以提供高性能CPU、高性能独立显卡GPU、主板芯片组三大组件的半导体公司,为了明确其优势,AMD提出3A平台的新标志,在笔记本领域有“AMDVISION”标志的就表示该电脑采用3A构建方案,AMD有超过70%的收入都来自于国际市场,是一家真正意义上的跨国公司。

随着MP3音频压缩和CD技术的普及,消费者开始希望这些功能和便利也能在包括汽车在内的其他常用设备上实现。因此,制造商开始将数字媒体处理技术引入汽车,使驾驶员和乘客可以数字化地获得娱乐和信息。

半导体技术是将数字媒体引入汽车的核心。随着技术的成熟,制造商已经能够提高数字汽车音频设备的性能和可用性。车载收音机数字信号处理是将数字媒体渗透到车载收音机中的技术。数字信号处理器(DSP)通过在汽车娱乐系统的边带和中频信号中工作,使汽车收音机从单一的音频处理器发展成为复杂的高科技信息和娱乐中心。

为什么是数字信号处理?

车载收音机行业正在从模拟信号处理向数字信号处理发展,因为它可以帮助车载收音机制造商提高收音机性能、音频质量,提供更大的灵活性和更快的设计周期,并加快上市时间,简化生产和稳定运营环境。与20世纪90年代发展起来的最早的汽车DSP相比,如今的汽车DSP可以在单个芯片上提供更高级别的功能。另一个趋势表明了汽车DSP发展的重要性,即在较早的信号转换处理阶段,将无线电信号转换为数字格式。

模数转换在信号处理流程中向前移动,从靠近输出端的基带端到更靠近提供射频信号的天线。复杂的交互式模拟滤波器已经被数字信号处理电路所取代。数字处理的其他优点是可以提高无线电性能和音频质量,通过DSP实现更灵敏的控制和全部音频处理,实现无限线性化性能。使用复杂的数学算法通过相位分集性能改善无线电接收。

数字接收将越来越成为一项重要的功能,未来很可能将射频信号直接数字化。尽管仍将受到发射系统模拟性能的限制,但通过数字域中的模拟信号处理,性能质量将得到显著提高。为了提高在各种环境中的性能,各种数字传输方案正在开发中。数字无线电系统可以优化各种传输模拟信号的接收。通过在数字域中执行信号处理,与今天的模拟接收机相比,它的性能将大大提高。

高清收音机和卫星收音机是两种新兴的数字发射和接收系统。高清广播(也称为带内同频道或IBOC)用于在现有频谱的边带中数字传输地面调幅/调频广播信息,为广播公司提供了一种简单升级的数字传输方法。它也适用于配备中频车载DSP的无线电接收机,因为它可以通过添加高清协处理器轻松升级。卫星无线电信号由供应商在2.3千兆赫的S波段传输。卫星无线电广播公司可以向全球观众广播,而对信号质量几乎没有损害。和高清收音机类似,卫星发射可以满足提供汽车定位信号的要求,让驾驶员可以接收到实时的天气预报和路况信息。

另一个重要的发展趋势是增加硬件模块与软件功能的集成,减少硬件模块的数量。汽车DSP中包含了更多的软件功能。比如飞利浦SAF7730就是一种软件无线电DSP,在一个芯片上集成了5个DSP内核,通过软件实现信号处理。最新的基于中频的汽车DSP完全可以实现中频级的处理,完成模块中软件块的主要任务。这些芯片集成了射频前端、放大器、MP3和CD应用。这种芯片可以以较低的原材料成本提供高性能无线电接收和小尺寸模块。更多的软件组件可以提供更大的灵活性,让车载收音机供应商可以在同一个基础平台上设计不同的组合功能,满足用户的需求。这种平台设计方法不仅提高了产品产量,而且提高了可靠性。这种芯片也将满足未来十年汽车音响系统CD、MP3功能的主流市场需求。

预计未来DSP将进一步加强集成,实现主要的车载音频功能。支持系统和宏控制系统将嵌入音频压缩处理和一个32位单片机。大多数功能可以通过内部系数或不同的只读存储器代码进行修改,而无需改变硬件应用。通过专注于一个平台设计,系统设计人员不再需要努力解决主要由硬件引起的质量问题。尽管由于处理能力的限制,仍然会有硬件限制,但通过ROM代码开发,新的独特功能将很容易实现。

软件DSP

基于软件的数字信号处理器扩展了简单的解决方案,使汽车收音机制造商能够添加新的功能和更显著的功能,与通常基于硬件处理的收音机集成电路的重新设计相比,节省了时间和成本。

例如,汽车无线电制造商现在要求提高多径性能和天线分集。他们还面临着许多新的半导体特性和广播标准。所有这些都可以通过使用基于软件的架构和半导体和音频软件库或中频概念轻松实现。厂商可以通过简单的软件升级,利用新功能来改善收音机的功能,提高产品的特异性,提高收音机的性能。

但是应用软件无线电需要很大的处理能力。例如,飞利浦在其新车CarDSP中嵌入了5个DSP,提供约650 MIPS的能力。新处理器带来了一系列的音频改进,包括音乐改进、自适应低音炮2代、life vibes“pure studio”、SRS“Circle Surround II”等等。利用均衡功能可以实现每辆车的声音优化。单调谐器的改进提高了收音机和天线的性能,包括更好的邻道抑制和增强的多径抑制,而双调谐器提供了最合理的多径降低效果,软件无线电算法可以控制来自两个调谐器的输入信号。

为了支持双调谐器,飞利浦提供基于IF的DSP,如SAF7730,管理相位分集和RDS背景扫描,同时实现数字广播和音频功能。它提供了高度创新的集成水平。它将模拟和数字模块(混合信号)结合在同一个车载DSP中,包括模拟中频输入、数字无线电接收和音频处理、采样率转换器以及数字和模拟音频输出。信号处理完全由软件实现。数字中频车载DSP市场的高度集成化也非常独特。它扩展到具有成本效益的高密度数字中频解决方案,并通过高密度和最先进的COMOS18收缩工艺实现。

软件DSP提供了软件解决方案的所有灵活性。在这方面,飞利浦为用户提供了一套先进的音频和无线电处理软件库,所有这些软件都可以嵌入SAF7730。此外,软件无线电系统提供的灵活性使用户能够整合自己的软件知识产权,获得更多的产品独特性。

飞利浦SAF7730提供自适应低音炮2代、音乐改善、多径抵消和天线分集,带来出色的收音机接收和音质。收音机的软件DSP大大改善了目前传统收音机广播的音质,为收音机制造商提供了空调整收音机设计以适应未来数字收音机的空间。高清收音机的应用可以通过使用IIS输入/输出来实现。事实上,首款性价比高的高清收音机即将开始量产。

为未来做准备。

下一代数字信号处理器支持车载收音机中的压缩音频。它的基本结构是一样的,只是中频输入会减少,SRC、ADC、DAC的集成度会增加。单片机可以最大限度地减少光盘机构的设计和系统控制能力。单片机内嵌32位ARM7TDMI处理器,其中包含各种外设实现系统功能,如电台和音频信号处理以及压缩音频解码等。,这样更容易完成软硬件设计和应用开发。嵌入式闪存可以通过修改代码进行升级。ARM微控制器将实现对CarDSP的宏控制。但在目前的市场条件下,CarDSP仍然只用于高端车型,主流车载收音机需要支持模拟解决方案,而这款DSP将针对主流车载收音机。

鉴于发射系统处理模拟信号的能力在性能上仍然有限,未来随着IC的小型化和CarDSP性能的提高,可能很快就能看到射频信号从无线电波直接数字化。这将使最终的模拟无线电信号在数字领域得到完全处理。DSP将继续为车载收音机提供扩展的收听范围,让用户可以在更宽的频段接收更多的电台,而无需不断调整收音机以获得更好的接收效果。DSP将使传统的模拟调幅、调频广播更清晰,音质更好,干扰更低。


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