DSP概述

　　1978年世界上第一块DSP芯片S2811在美国微系统（Microsystems）公司的AMI子公司问世，1979年第一块商用可编程DSP芯片2920在美国Intel公司诞生，标志着DSP芯片早期雏形的形成。虽然这两种芯片内部不具备现代DSP芯片的硬件结构，但为数字信号处理的发展开拓了道路，促使DSP芯片向性能更高的方向发展。1980年日本NEO公司推出第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片UPD7720，1982年日本的Hitachi公司推出第一个采用CMOS工艺生产的浮点DSP芯片。紧接着，1983年日本的Fujitsu公司推出浮点DSP芯片MB8764，其指令周期仅为120ns，内部具有双总线结构，从而使处理数据的吞吐量和前期产品相比有了一个很大的提高。但具有更高性能的DSP芯片是美国AT＆T公司于1984年推出的浮点DSP芯片DSP32。

　　此外，1982年TI公司成功推出了第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C 10／C14／C15／C16／C17等。之后，该公司又相继推出第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25／C26／C28，第三代DSP芯片TMS32C30／C31／C32，第四代DSP芯片TMS32C44，第五代DSP芯片TMS32C50／C51／C52／C53以及集多个DSP核于一体的高性能DSP芯片TMS32C80／C82等。

　　自1980年以来，DSP芯片得到了突飞猛进的发展，DSP芯片的应用也越来越广泛。从运算速度来看，MAC（一次乘法和一次加法）的开销时间已经从20世纪80年代初的400ns（如TMS32010）降低到40ns（如TMS32C40），处理能力提高了10多倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年占模区的40个左右下降到5个以下，片内RAM的数量增加一个数量级以上。从制造工艺来看，1980年是采用4μ的NMOS工艺，而现在则普遍采用微米CMOS工艺。DSP芯片的引脚数量也从1980年的最多64个增加到现在的300个以上，引脚数量的增加，意味着结构灵活性的增加。此外，随着DSP芯片的发展，DSP系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降。

　　现在，世界上的DSP芯片有300多种，其中定点DSP有200多种，浮点DSP有100多种。迄今为止，生产DSP的公司有80多家，主要厂家有TI公司、AD公司、Lucent公司、Motorola公司和LSI Logic公司。TI公司作为DSP生产商的代表，品种最多，定点和浮点DSP都大约占60％的市场份额；AD公司的定点和浮点DSP大约占16％和13％的市场份额∫Motorola公司的定点和浮点DSP大约占7％和14％的市场份额；Lucent公司则主要生产定点DSP，约占5％的市场份额。根据1998年的统计，占市场主导地位的产品是AD公司的ADSP－21xx（16bit定点）、ADSP-21xxx（32bit定点和浮点），Lucent公司的DSP 16xxx（16bit定点）、DSP32xx（32bit浮点），Motorola公司的DSP561xx（16bit定点）、DSP560xx（24bit定点）、DSP96002（32bit浮点）和TI公司的TMS320C54xx（16bit定点）、TMS320C3X（32bit浮点）等。根据最近的统计，占市场主导地位的产品是TI公司的TMS320C54xx（16bit定点）、TMS320C55xx（16bit定点）、TMS3⒛C62xx（32bit定点）、TMS320C67xx（32bit浮点），AD公司的TigerSHARC系列的DSP芯片，Motorola公司的DSP68000系列的DSP芯片等。

　　美国TI公司是1930年成立于美国德肯萨斯（Texas）州的一家从事石油勘探的公司，1951年更名为TI公司。1982年TI公司的TMS320系列DSP芯片的第一代处理器TMS320CIO问世，TI公司经营重点转向电子技术。经过十几年的发展，TI公司又相继发展了TMS320C⒛00、TMS320C5000和TMS320C6000这3个系列的DSP产品。现今TI公司的TMS320系列已成为DSP市场中的主流产品，约占市场份额的70％，是世界最大的DSP芯片供应商。

　　TI公司的TMS320系列主要以DSP控制平台C2000（C20x、C24x），DSP有效性能平台C5000（C54x、C55x），DSP高性能平台C6000（C62xx、C67xx、C64xx）以及DSP嵌入式平台（OMAP）这4个平台为发展基础。此外，还有一些专用DSP和多处理器DSP芯片。本书案例涵盖了TI公司的这4个系列的DSP。