如何选择DSP芯片(精)
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1 速度: DSP 速度一般用MIPS 或FLOPS 表示,即百万次/秒钟。根据您对处理速度的要求选择适合的器件。一般选择处理速度不要过高,速度高的DSP ,系统实现也较困难。
2 精度: DSP 芯片分为定点、浮点处理器,对于运算精度要求很高的处理,可选择浮点处理器。定点处理器也可完成浮点运算,但精度和速度会有影响。
3 寻址空间:不同系列DSP 程序、数据、I/O空间大小不一,与普通MCU 不同,DSP 在一个指令周期内能完成多个操作,所以DSP 的指令效率很高,程序空间一般不会有问题,关键是数据空间是否满足。数据空间的大小可以通过DMA 的帮助,借助程序空间扩大。
4 成本:一般定点DSP 的成本会比浮点DSP 的要低,速度也较快。要获得低成本的DSP 系统,尽量用定点算法,用定点DSP 。
5 实现方便:浮点DSP 的结构实现DSP 系统较容易,不用考虑寻址空间的问题,指令对C 语言支持的效率也较高。
6 内部部件:根据应
DSP 应用选型举例
面向数字控制、运动控制的DSP 系统开发的DSP 芯片选型
面向数字控制、运动控制主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床等。当然这些主要是针对数字运动控制系统设计的应用,在这些系统的控制中,不仅要求有专门用于数字控制系统的外设电路,而且要求芯片具有数字信号处理器的一般特征。
例如在控制直流无刷电动机的DSP 控制系统中,直流无刷电机运行过程要进行两种控制,一种是转速控制,也即控制提供给定子线圈的电流;另一种是换相控制,在转子到达指定位置改变定子导通相,实现定子磁场改变,这种控制实际上实
现了物理电刷的机制。因此这种电机需要有位置反馈机制,比如霍尔元件、光电码盘,或者利用梯形反电动势特点进行反电动势过零检测等。电机速度控制也是根据位置反馈信号,计算出转子速度,再利用PI 或PID 等控制方法,实时调整 PWM 占空比等来实现定子电流调节。因此,控制芯片要进行较多的计算过
程。当然也有专门的直流无刷电机控制芯片;但一般来说,在大多数应用中,除了电机控制,总还需要做一些其他的控制和通信等事情,所以,选用带PWM ,同时又有较强数学运算功能的芯片也是一种很好的选择。
Motorola 的数字信号处理器DSP568xx 系列整合了通用数字信号处理器快速运算功能和单片机外围丰富的特点,使得该系列特别适合于那些要求有较强的数据处理能力,同时又要有较多控制功能的应用中,对直流无刷电机的控制就是这一系列DSP 的典型应用之一。
除此之外,数字运动控领域还有TI 公司的TMS320C24x 系列,
TMS320Lx240xx 系列,特别是TMS320LF2407A 在控制方面得到了非常广泛的应用,TMS320LF2407A 作为一款专门面向数字控制系统进行优化的通用可编程微处理器,不仅具有低功耗和代码保密的特点,而且它集成了极强的数字信号处理能力,又集成了数字控制系统所必需的输入、输出、A/D转换、事件捕捉等外设,其时钟频率为40MHz ,指令周期小于50ns ,采用改进的哈佛结构和流水线技术,在一个指令周期内可以执行几条指令。
从运行速度,精度角度来讲上述两款芯片相差无几,但是TMS320LF2407A 的调试开发环境(CCS )更加成熟,可参考的资料也更丰富,这样无疑会减少开发周期。面向低功耗、手持设备、无线终端应用的DSP 芯片选型C54X 、C54XX 、C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗,所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用,如手机、PDA 、GPS 等应用。处理速度在80~400MIPS之间。 C54XX 和C55XX 一般只具有McBSP 同步串口、HPI 并行接口、定时器、DMA 等外设。值得注意的是C55XX 提供了EMIF 外部存储器扩展接口,可以直接使用
SDRAM ,而C54XX 则不能直接使用。