Микросхемы цифрового сигнального процессора (DSP) - это специализированные микропроцессоры, оптимизированные для высокоскоростных численных вычислений, обработки сигналов в реальном времени и повышения эффективности алгоритмов. Процессоры DSP, разработанные для приложений, требующих быстрого выполнения операций БПФ, КИХ/БИХ-фильтрации, свертки и матричных операций, широко используются в:
- Обработка аудио/видео (шумоподавление, распознавание речи, кодеки);
- Телекоммуникации (модемы, 5G, радар, программно-определяемая радиосвязь);
- Промышленность и автомобилестроение (Управление двигателем, слияние датчиков, ADAS);
- Медицинские и биомедицинские (анализ ЭКГ/ЭЭГ, системы визуализации).
Основные характеристики современных DSP:
✔ Гарвард/Модифицированная архитектура Гарварда (отдельные шины данных/программы);
✔ Однократный MAC (умножение-накопление) Единицы;
✔ Поддержка SIMD/VLIW (параллельное выполнение команд);
✔ Фиксированная точность с плавающей запятой и низкой задержкой;
✔ Специализированные периферийные устройства (интерфейсы АЦП/ЦАП, контроллеры DMA).
Конструктивные соображения:
- MIPS/MFLOPS в сравнении с энергоэффективностью (например, DSP для периферийных устройств Интернета вещей);
- Поддержка цепочки инструментов (интеграция с MATLAB / Simulink, оптимизация компилятора);
- Совместимость с ОС реального времени (FreeRTOS, TI-RTOS и т.д.).
Ресурсы:
- Тесты DSP и технические документы по архитектуре
- Методы оптимизации фильтров FIR/IIR
- Руководства по сравнению (DSP, FPGA и Ускорение графического процессора)
