數字信號控制器(DSC)已開始在處理許多以往需由微控制器(MCU)和數字信號處理器(DSP)共同完成的復雜問題上嶄露頭角。作為這兩種器件的一種混合,DSC隨時準備加入它們的行列(見圖1)并將與其共存。
DSP作為一種專用微處理器(MPU),可以盡可能快的速度來執(zhí)行少量非常特定的指令和操作。實現該功能的傳統方法是采用硬件模擬濾波器(而不是基于軟件的數字技術)。信號處理能力的一個主要方面就是實時性能。
由于要求處理的輸入信號是用于諸如電話、電視、多媒體系統和CD播放機等用途的,因此必須在沒有任何延遲的情況下對其進行快速處理。如果DSP不能以足夠快的速度進行信號處理,那么這些應用將失去實際意義。
當初開發(fā)MCU的目的是以犧牲某些性能為代價,利用可編程性來提供大量的靈活性。所有可由DSP完成的操作均可由MCU(或MPU,它與MCU是同類器件,只是少了集成的片上外圍元件)來完成。不同之處在于MCU的信號處理操作速度較慢,但它可對數據進行許多其他類型的處理。因此,采用MCU的應用一般都有一個可能需要執(zhí)行若干不同類型的任務(而不是那種DSP算法標志性的重復性數字搗弄)的控制電路。
MCU被優(yōu)選用于完成一系列對來自各種信源的輸入數據的幾乎所有組合的邏輯、診斷和算術運算,而DSP則在完成重復性的數字密集型任務方面具有很高的效率。
典型的DSP運算
DSP所能高效執(zhí)行的重復性數字搗弄運算主要是加法、乘法、延遲和陣列處理。圖2 示出了用于圖形和音頻處理的最常見的DSP運算之一 —— 一種簡單的有限脈沖響應(FIR)濾波器。
圖1:數字信號控制器是微控制器和數字信號處理器的一種結合
對取自不同位置的數據進行乘法和加法運算,運算結果存儲在一個臨時結果寄存器中。由于數據代表的是一個連續(xù)的信號流(如同一個模擬波形),因此被存儲在連續(xù)的存儲單元中。利用允許寄存器內容(用于指出操作數)自動增加的尋址方式可對通常與這些數據一道使用的連續(xù)地址進行高效處理。