资料介绍
定点DSP和浮点DSP的区别与比较
定点与浮点运算DSP 的比较DSP数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理的微处理器,主要用于实时快速地实现各种数字信号处理算法。
定点运算DSP 在应用中已取得了极大的成功,而且仍然是DSP 应用的主体。然而,随着对DSP 处理速度与精度、存储器容量、编程的灵活性和方便性要求的不断提高、自80 年代中后期以来,各DSP 生产厂家陆续推出了各自的32bit浮点运算DSP。
和定点运算DSP 相比,浮点运算DSP 具有许多优越性:浮点运算DSP 比定点运算DSP 的动态范围要大很多。定点DSP 的字长每增加1bit,动态范围扩大6dB。16bit 字长的动态范围为96dB。程序员必须时刻关注溢出的发生。
例如,在作图像处理时,图像作旋转、移动等,就很容易产生溢出。这时,要么不断地移位定标,要么作截尾。前者要耗费大量的程序空间和执行时间,后者则很快带来图像质量的劣化。总之,是使整个系统的性能下降。在处理低信噪比信号的场合,例如进行语音识别、雷达和声纳信号处理时,也会发生类似的问题。32bit 浮点运算DSP 的动态范围可以作到1536dB,这不仅大大扩大了动态范围,提高了运算精度,还大大节省了运算时间和存储空间,因为大大减少了定标,移位和溢出检查。
由于浮点DSP 的浮点运算用硬件来实现,可以在单周期内完成,因而其处理速度大大高于定点DSP。这一优点在实现高精度复杂算法时尤为突出,为复杂算法的实时处理提供了保证。32bit 浮点DSP 的总线宽度较定点DSP 宽得多,因而寻址空间也要大得多。这一方面为大型复杂算法提供了可能、因为省的DSP 目标子程序已使用到几十MB 存储器或更多;另一方面也为高级语言编译器、DSP 操作系统等高级工具软件的应用提供了条件。DSP 的进一步发展,必然是多处理器的应用。新型的浮点DSP 已开始在通信口的设置和强化、资源共享等方面有所响应。TMS320C6000家族为高性能DSP,包括:TMS320C62X定点DSP系列、TMS320C64X定点DSP系列、TMS320C67X定点DSP系列。
TMS320C62X系列工作频率:150-300MHz,运行速度:1200-2400MIPS,内部2个乘法器、6个算术逻辑单元,超长指令字(VLIW)结构,大容量的片内存储器和大范围的寻址能力,4个DMA接口,2个多通道缓存串口,2个32位片内外设。TMS320C64X系列工作频率:400-600MHz,运行速度:3200-4800MIPS,具有特殊功能的指令集。TMS320C67X系列,为高性能浮点DSP 工作频率:100-225MHz,运行速度:600-1350MIPS,具有4个浮点/定点算术逻辑单元,2个定点算术逻辑单元,2个浮点/定点乘法器。
定点与浮点运算DSP 的比较DSP数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理的微处理器,主要用于实时快速地实现各种数字信号处理算法。
定点运算DSP 在应用中已取得了极大的成功,而且仍然是DSP 应用的主体。然而,随着对DSP 处理速度与精度、存储器容量、编程的灵活性和方便性要求的不断提高、自80 年代中后期以来,各DSP 生产厂家陆续推出了各自的32bit浮点运算DSP。
和定点运算DSP 相比,浮点运算DSP 具有许多优越性:浮点运算DSP 比定点运算DSP 的动态范围要大很多。定点DSP 的字长每增加1bit,动态范围扩大6dB。16bit 字长的动态范围为96dB。程序员必须时刻关注溢出的发生。
例如,在作图像处理时,图像作旋转、移动等,就很容易产生溢出。这时,要么不断地移位定标,要么作截尾。前者要耗费大量的程序空间和执行时间,后者则很快带来图像质量的劣化。总之,是使整个系统的性能下降。在处理低信噪比信号的场合,例如进行语音识别、雷达和声纳信号处理时,也会发生类似的问题。32bit 浮点运算DSP 的动态范围可以作到1536dB,这不仅大大扩大了动态范围,提高了运算精度,还大大节省了运算时间和存储空间,因为大大减少了定标,移位和溢出检查。
由于浮点DSP 的浮点运算用硬件来实现,可以在单周期内完成,因而其处理速度大大高于定点DSP。这一优点在实现高精度复杂算法时尤为突出,为复杂算法的实时处理提供了保证。32bit 浮点DSP 的总线宽度较定点DSP 宽得多,因而寻址空间也要大得多。这一方面为大型复杂算法提供了可能、因为省的DSP 目标子程序已使用到几十MB 存储器或更多;另一方面也为高级语言编译器、DSP 操作系统等高级工具软件的应用提供了条件。DSP 的进一步发展,必然是多处理器的应用。新型的浮点DSP 已开始在通信口的设置和强化、资源共享等方面有所响应。TMS320C6000家族为高性能DSP,包括:TMS320C62X定点DSP系列、TMS320C64X定点DSP系列、TMS320C67X定点DSP系列。
TMS320C62X系列工作频率:150-300MHz,运行速度:1200-2400MIPS,内部2个乘法器、6个算术逻辑单元,超长指令字(VLIW)结构,大容量的片内存储器和大范围的寻址能力,4个DMA接口,2个多通道缓存串口,2个32位片内外设。TMS320C64X系列工作频率:400-600MHz,运行速度:3200-4800MIPS,具有特殊功能的指令集。TMS320C67X系列,为高性能浮点DSP 工作频率:100-225MHz,运行速度:600-1350MIPS,具有4个浮点/定点算术逻辑单元,2个定点算术逻辑单元,2个浮点/定点乘法器。
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