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DSP芯片的基本结构

DSP芯片的基本结构包括:

(1)哈佛结构;

(2)流水线操作;

(3)专用的硬件乘法器;

(4)特殊的DSP指令;

(5)快速的指令周期。

哈佛结构

哈佛结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线,从而使数据的吞吐率提高了一倍。由于程序和存储器在两个分开的空间中,因此取指和执行能完全重叠。

流水线与哈佛结构相关,DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行的时间,从而增强了处理器的处理能力。处理器可以并行处理二到四条指令,每条指令处于流水线的不同阶段。入图示出一个三级流水线操作的例子。

CLLOUT1

取指 N N-1 N-2

译码 N-1 N N-2

执行 N-2 N-1 N

专用的硬件乘法器

乘法速度越快,DSP处理器的性能越高。由于具有专用的应用乘法器,乘法可在一个指令周期内完成。

特殊的DSP指令DSP芯片是采用特殊的指令。

快速的指令周期哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计可使DSP芯片的指令周期在200ns以下。

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