DSP有兩種解釋：一種是數字信號處理器(Digital SignalProcessor)，也稱數字信號芯片；另一種是數字信號處理技術(Digital Signal Processing)。我們所說的DSP所指的就是前者。

DSP是一種特別適合于進行數字信號處理運算的微處理器，其主機應用是實時快速地實現各種數字信號處理算法。根據數字信號處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點：

（1）    在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法；

（2）    程序和數據空間分開，可以同時訪問指令和數據；

（3）    片內具有快速RAM，通常可通過獨立的數據總線在兩塊中同時訪問；

（4）    具有低開銷或無開銷循環及跳轉的硬件支持；

（5）    快速的中斷處理和硬件I/O支持；

（6）    具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器；

（7）    可以并行執行多個操作；

（8）    支持流水線操作，使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行；

    DSP芯片的基本結構圖如圖一所示。

圖一  DSP芯片的基本結構

    目前，世界上生產DSP的廠商多如牛毛，但是真正具有實力的就要數TI公司了。美國德州儀器（Texas Instruments，TI）是世界上最知名的DSP芯片生產廠商，其產品應用也最廣泛，TI公司生產的TMS320系列DSP芯片廣泛應用于各個領域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010，這是DSP應用歷史上的一個里程碑，從此，DSP芯片開始得到真正的廣泛應用。由于TMS320系列DSP芯片具有價格低廉、簡單易用、功能強大等特點，所以逐漸成為目前最有影響、最為成功的DSP系列處理器。

目前，TI公司在市場上主要有三大系列產品：

面向數字控制、運動控制的TMS320C200系列，主要包括TMS320C24x/F24x、TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx等。

面向低功耗、手持設備、無線終端應用的TMS320C5000系列，主要包括TMS320C54x、TMS320C54xx、TMS320C55x等。

面向高性能、多功能、復雜應用領域的TMS320C6000系列，主要包括TMS320C62xx、TMS320C64xx、TMS320C67xx等。

下面，我們將對這三大系列DSP的內部結構進行一次簡單的比較。

1 TMSC2000系列

C2000系列DSP是TI公司TMS320 DSP的3大系列之一，其基本結構圖如圖二所示。

          圖二  C2000系列DSP芯片的基本結構

其包括16位C24xx和32位C28xx定點DSP。是基于320C2XLP核，4級流水線結構，采用改進的哈佛結構，工作在40MHz，具有JTAG仿真模塊。

C2XLP有一個中心的算術邏輯單元（CALU）及 32位的累加器（ACC）。ACC也是CALU的一個輸入。ACC的其他輸入包括16316B的乘法器通過定標移位器，以及輸入數據定標移位器。軟件可以通過進位位旋轉ACC的內容來實施位操作和測試。

為了實現小數的算術和驗證小數的乘積，C2XLP的乘積寄存器的輸出通過乘積移位器，以抑制運算中產生的多出來的為。該乘積定標移位器允許做128個乘積累加而不會產生溢出。基本的乘積累加（MAC）周期包括將一個數據存儲器的值乘以一個程序存儲器的值，并將結果加給累加器。當C2000循環執行MAC時程序計數器自動增量，并將程序總線釋放給第二個操作數，從而達到單周期執行MAC。C2XLP可以訪問64000個16b的I/O口。C2000的外圍設備，諸如串口、軟件等待狀態發生器等都映射為數據或I/O空間。用戶程序必須使用其他的I/O地址來訪問映射在I/O空間的片外圍設備。C2000系列中的多數芯片可以產生0～7個等待狀態。它既具有一般DSP芯片的高速運算和信號處理能力，又與MCU一樣，在片內集成了豐富的外設，因而，特別適用于高性能數字控制系統。

    TI的所有DSP中，也只有C2000有FLASH。作為控制器，C2000系列除了具有一個DSP核以外，還有大量的外設資源，如A/D、定時器、各種串口（同步或異步）、WATCHDOG、CAN總線、PWM發生器、數字I/O等。特別是C2000的異步串口可以與PC的UART相連，也是TI的所有DSP中唯一具有異步串口的系列。

2 TMSC5000系列

C5000系列DSP是TI公司TMS320 DSP的三大系列之一，其基本結構圖如圖三所示。

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                   圖三  C5000系列DSP的基本結構

   其包括16位C54x和C55x定點DSP，主要用于有限和無線通信、IP、便攜式信息系統及助聽器等。該系列高性能、多種片內外設選擇、小封裝、省電。

適用：無線電通信、因特網。電源可降至0.9V 及速度可達600非常適用于：數字音樂唱機、3G電話、數字相機。

C54x系列中有兩種常用的、有代表性的芯片。第一種是C5402，它是一款廉價的DSP，速度為100MIPS(Million Instruction PerSecond，即百萬條指令/秒，簡稱MIPS,是定點DSP 表征速度的一個常用指標），片內存儲空間稍小一點，RAM為16K字。C5402的主要應用對象是Modem、新一代PDA、網絡電話和其他消費類產品。第二種是C5416,它是TI公司0.15um器件中的第一款，速度為160MIPS，有3個多通道緩沖串行口（McBSP），能直接與TI公司或EI線路連接，不需要外部邏輯電路，有128K字片內RAM。C5416的主要應用對象是VOIP、通信服務器和PBX（專用小交換機）等。

繼C54x之后，TI公司發布了另外一種與C54x代碼兼容的C55x系列芯片，TMSC5509是C55x系列的代表。C5509提供了一個完備的系統解決方案，片內具有96K字節訪問SRAM、32K字節訪問SRAM及6通道DMA(直接存儲器訪問)。在TI公司DSP芯片中第一個提供USB（Universal Serial Bus）接口，并具有眾多的外設。C5509吸收了C6000中的成熟技術，如支持外部存儲器SDRAM、SBARSM和異步存儲器的增強型存儲器接口及增強型16位主機接口等。

3  TMSC6000系列

C6000系列DSP是TI公司1997年2月推向市場的高性能DSP，是TI公司的三大系列DSP中的高端產品，其基本結構圖如圖四所示。

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                    圖四   C6000系列DSP的基本結構

   C6000系列DSP綜合了目前DSP的所有優點，具有最佳的性價比和最低的功耗。C6000系列中又分為C62xx、C67xx和C64xx 3個子系列。

C62xx 16位定點DSP：速度為1200～2000MIPS,適用于無線基站、ADSL、MODEM池（pooled Modem）、網絡系統及數字音頻廣播設備等場合，價格21～224美元。工作頻率：150-300MHz；運行速度：1200-2400MIPS；內部2個乘法器，6個算術邏輯單元，超長指令字（VLIW）結構，大容量的片內存儲器和大范圍的尋址能力，4個DMA接口，2個多通道緩存串口，2個32位片內外設。

C67xx 32為浮點DSP：速度為1000MFLOPS，適用于基站數據波束形成、圖像處理、語音識別及3D圖形等，價格為109～223美元。工作頻率：400-600MHz，運行速度：3200-4800MIPS具有特殊功能的指令集。

C64xx為定點DSP：是TI公司2000年3月發布的，其性能大為提高，再次刷新了業界單片DSP的處理速度。現在，C64xx系列的芯片工作頻率高達1000MHz，計算速度已超過50億次指令/秒，而功耗僅為現有器件的1/3。C64xx 系列芯片可通過一條單獨接入家庭的寬帶線路傳輸大量的個性化數據、視頻和語音，并可通過地3G無線基站向手機發送多媒體信息。

三 結論

TI公司的DSP系列產品由于其良好的性能和大量的技術文獻資料支持，受到了國內外用戶的歡迎，并在各個應用鄰域得到普及。在21世紀，DSP技術的應用鄰域會不斷擴展。可以肯定，現有TI公司的DSP仍然無法覆蓋所有的場合。

但是，該公司在未來會有很好的發展空間，因為許多領域都在用到DSP，并且對DSP的性能也提出越來越高的性能要求。