DSP—数字化音频领域的未来毕业论文(2)

DSP的Modified Harvard架构

DSP是属于Modified Harvard架构，即它具有两条内部总线，一个是数据总线，一个是程序总线；而传统的微处理器内部只有一条总线供数据传输与程序执行使用； 从上面我们已经看到Modified Harvard架构在大量数学运算方面有着强大的优势，在DSP内部具有硬件乘法器，大量的寄存器，目前最快的可在一个指令周期内完成32bit乘32bit的指令，而传统的微处理器运算系以微代码来执行，遇到乘法运算指令时就得消耗掉好几个指令周期，加上传统的微处理器中的寄存器较少，不得不经常从外部储存器传输数据来进行运算，而DSP指令具备重新执行功能，因此在数学运算速度超越一般传统的微处理器。
例如当执行循环控制语句时，传统的CPU会以某一暂存器当初始循环数index，然后以比较跳跃的方式来达到循环控制的目的，此时程序会重复做比较运算直至index为0；而DSP内建硬体repeat count指令来直接对硬件决定下一个循环指令的执行次数，如此可大量减少程式的执行时间。
又如在做数字信号处理时最常出现乘加的运算（如ax y），DSP针对此项需求而特别设计了一个硬件的MAC unit，使得在一个指令周期内即可完成乘加的运算，若再配合repeat指令，便可以将乘加运算的速度大大提高。同时因为DSP有分离的程序与数据的总线，所以一条指令能同时定址访问程序和数据的存储单元，完成两个变量的运算。必须注意a为一维常量放在程序存储单元，而X为一维变量放在数据存储单元；若系数a会随程序运算而变动时，DSP内建一小块Dual-Access RAM (DARAM)的存储区域，可由程序将此区域设定为程序存储区域或数据存储区域，利用此存储区域可完成可变系数的计算。
归纳起来DSP具备有以下的特点：(1)内建乘法累加器；(2)指令管线化；(3)多总线与存储空间；(4)循环寻址与位重新寻址；(5)零负荷循环运算；(6)晶片内含存储体与存储体介面。

DSP在音频领域的应用

由于不存在线形放大电路非理想传输函数所造成的失真缺点，运算速度又比传统微处理器快，DSP已普遍应用于视音频领域的合成、辨识与编码；由于对硬盘存储容量的要求日益提高，使得对VCM(VOICE COIL MOTOR)的定位精度的要求也越来越严谨，DSP IC已成为高容量硬盘机