数字信号处理惩罚器(DSP器件)遍及应用于语音处理惩罚、图形/图像处理惩罚、雷达、声纳、医学信号处理惩罚等及时处理惩罚范畴。随着DSP应用的日益遍及，DSP的选型越来越紧张。如今TI公司的TMS320系列和AD公司的ADSP2100系列占据了较大的市场分额，我们对这两大系列中如今海内应用很广的ADSP2101和TMS320C25作了一些比较，从中可看出ADSP2100和TMS320系列在实现数字信号处理惩罚任务(DSP运算)上的差别，供读者器件选型时参考。

　

 　　1　前　言 　

 

 　　DSP器件由于指令体系的互不兼容，因而不克不及仅仅由MIPS值的大小决定差别DSP器件的性能。DSP运算请求DSP器件提供快速有效的指令体系，高速实现DSP算法。从应用角度看，DSP器件应该具有以下特性：

　　

 　　．成果强大的中间运算单位(CALU)

　　

 　　DSP器件的运算成果是由CALU完成的，CALU必须提供单周期的乘法、乘法累加、恣意位的移位成果，以及别的标准数学运算。

　　

 　　．有效的操纵数获取

　　

 　　操纵数获取是DSP运算的条件，DSP必须提供机动的寻址方法(包括FFT必要的位反向寻址)，对付二元运算，应该实现两个操纵数的单周期获取。

　　

 　　．机动的步伐流控制

　　

 　　DSP器件多用于麋集谋略范畴，因而必须提供机动的步伐流控制，提供停止和函数调用，支持分支处理惩罚和条件跳转，以克制DSP算法的重新编排。

 

 　　2　CALU布局的比较

　　

 　　ADSP2101和TMS320C25均提供了硬件乘法单位，可以完成单周期乘法指令。

　　图1是ADSP2101 CALU的逻辑框图，图2是TMS320C25 CALU逻辑框图。

 

 

图1　ADSP2101 CALU的逻辑框图

 

 

 

图2　TMS320C25 CALU逻辑框图

 

　　2.1　ADSP2101的CALU

　　

　　ADSP2101包括三个独立的全成果硬件单位：一个16位算术/逻辑单位(ALU)、一个32位乘法累加器(MAC)和一个32位桶形移位器(SHIFTER)，体系布局为并行布局，应用并行处理惩罚技能加快步伐的实行。可以在一个处理惩罚器周期内完成乘法、乘累加运算和加法及移位运算。

 

　　2.2　TMS320C25的CALU

　　

　　TMS320C25的CALU由一个32位算术逻辑单位(ALU)、一个32位的累加器(ACC)、一个16位乘法器(MUL)和一个16位移位器构成，同时乘法器和累加器内部各包括了一个输出移位器。体系布局为串行体系，应用流水线技能加快步伐的实行。可以在一周内完成乘法、加法、移位运算。可以实现单周期乘累加运算(仅限于MAC、MACD、MADD、MADS指令)。

 

　　3　操纵数获取

　　

　　ADSP2105和TMS320C25采取改造的Harvard布局体系，即相互独立的数据总线和步伐总线，提供了片内步伐存储器和数据存储器，二元操纵的两个操纵数可以分别来自步伐存储器和数据存储器。数据总线和步伐总线在片外转换为地点总线和数据总线。

 

　　3.1　ADSP2101的操纵数获取

　　

　　2101的运算单位为并行布局，可以同时获取片内步伐存储器和数据存储器的操纵数，还可以通过R总线获取别的运算单位的运算结果，有效地包管了运算的连续性。2101还提供了地点主动修正成果，适于处理惩罚数据序列。

 

　　3.2　TMS320C25的操纵数获取

　　

　　C25的运算单位为串行布局，ALU与数据总线和步伐总线无直接通路，数据必须通过移位器到达ALU，并且ALU的一个操纵数必须从ACC获取；MAC单位可以获取步伐存储器或数据存储器的操纵数，但此中一个操纵数从TREG寄存器获取。各运算单位的输入输出有映射干系，数据流向受肯定限定，实行某些DSP运算时，操纵数获取会影响实行服从。

 

　　4　步伐控制

　　

　　ADSP2101和TMS320C25均实现了函数和停止调用，支持步伐跳转和分支处理惩罚。

 

　　4.1　ADSP2101的步伐控制

　　

　　2101支持零开销循环，支持4级循环嵌套；2101支持条件指令，步伐运行时不需借助条件跳转语句即可实现条件处理惩罚；2101支持函数和停止调用，停止或函数调用产生时，主动生存处理惩罚器状态。

 

　　4.2　TMS320C25的步伐控制

　　

　　C25支持循环布局，循环开销取决于指令流水线状态；C25支持条件跳转和分支处理惩罚；C25支持函数和停止调用，函数或停止调用产生时，主动将当前步伐指针压栈。

 

　　5　总　结

　　

　　ADSP2101和TMS320C25都是典范的DSP器件，应用于数字信号处理惩罚范畴时，都可得到较好的处理惩罚本领的较高的运算速率。末了将本文的比较结果列在表1中。

　　

　　必要指出的是ADSP2101由于时间上比TMS320C25晚，以是采取了某些新技能，个别方面性能更突出一些。

 

　　6　参考文献

 

　[1]韩纪庆.DSP应用于谋略机范畴的回顾与预测.微处理惩罚机，1994(2)1～15
　[2]Bob Fine and Gerald McGire.Considerations for selecting a DSP processor(ADSP2101 vs. TMS-320C25).Microprocesssors and Microsystems,1994;18(6):351～362
　[3]Texas instruments.TMS320C25 User"s Guide,1987
　[4]Analog Devices.ADSP2101 User"s Guide,1990
　[5]王亚南等.TMS320系列高速单片机原理与应用.电子科技大学出版社，1991