为多媒体应用选择恰当的DSP决非易事

为有线和无线联网多媒体应用选择一个恰当的DSP是一件很复杂的工作。首先，必须结合当前和近期工业接口需要对处理器内核架构和外设配置进行彻底的分析；其次，为了防止出现带宽瓶颈问题，了解多媒体数据流(例如视频、图像、音频和打包数据)在DSP系统中的处理流程是至关重要的。

系统设计师在挑选DSP时要考察的诸多要素有：每秒执行的指令数目、每一处理器时钟周期完成的操作数量、以及计算单元的效率。对这些要素的评判可通过在待评估的DSP上运行一个有代表性的基准测试程序(例如视频和音频压缩算法)来实现。

评判结果将指出系统的实时处理要求是否超过DSP的处理能力，以及该DSP是否有足够的处理能力裕量满足新的或不断发展中的系统需求。许多标准基准测试程序都假定待处理的数据已经驻存于片内存储器，只要设计师分别调整好相应的输入/输出配置，这一技术允许对不同供应商的DSP产品进行更直接的比较。

恰当的外围端口组合可以节约时间和成本，因为它省去了支持所需接口的外围电路。NMD(联网多媒体设备)就起源于一些标准外围端口的整合。当然，这其中最重要的是同网络接口的连接能力。在有线应用中，以太网(IEEE 802.3)是构建局域网的最流行选择，而IEEE 802.11b/a正成为无线局域网的首选。现在，许多以太网解决方案都采用DSP来实现。另外，对于能支持微处理器功能的DSP来说，它同样也能很好地管理TCP/IP堆栈。

同步和异步(UART)串行端口也是将DSP连接到多媒体系统环境所必须的。在NMD系统中，音频编解码数据流通常由8到32位的串行端口传输，而音频、视频编解码控制通道是通过慢一些的串行接口(例如SPI)管理的。

适合于NMD市场的DSP应包括一个外部存储器接口，它能提供异步和SDRAM存储器控制器。异步存储器接口简化了与闪存、E2PROM和外设桥接芯片的连接，而SDRAM为需大量计算的操作提供了必要的存储能力，例如对大容量数据帧的运算。

刚刚出现在高性能DSP中的一种新端口是并行外设接口(PPI)。该端口可自如地解码ITU-R-656数据，还可作为一个通用的8到16位输入/输出口，用于高速模/数和数/模转换器或ITU-R-601视频流方面。它还支持与液晶面板的直接连接。

DSP还有其它一些功能，同样可用来降低系统成本并提高系统内的数据流量。例如，PPI可以连到视频解码器，并能自动忽略有效视频信息之外的其它数据流，从而将国家电视标准委员会(NTSC)制式的输入视频流速率从27MBps有效地降至20MBps，明显减少了处理视频信息所需的片外存储器容量。

在为有线或无线的联网多媒体设计最终敲定一款DSP之前，还必须搞懂系统级的数据流和它是如何在DSP上实现的。

具体来说，进出该处理器的数据操作是否跟得上数据和信号的处理速度？是否一直有数据供处理器处理？在任意给定的处理时段上，是否在需要时就能访问数据？这些问题对多媒体、以网络为中心的系统来说至关重要，在这种系统中仅能有效运行算法是不够的，DSP还必须处理完全双向的系统数据流。

请考虑一个安全系统的情况：一台NTSC制式的照相机以20 MBps的速率将音频、视频信号传给DSP进行压缩，然后，DSP通过100 Mbps的以太网将压缩信息送至远程硬盘进行存储和归档。除此之外还要做其它工作，例如，未压缩的源视频信息从DSP送至本地液晶屏或显示器上显示。因为视频存储器的需求远大于DSP片上存储器的容量，所以视频数据一定要经过大容量外接存储器进行暂存和处理，例如SDRAM。

由于许多视频压缩算法一次只处理一个数据块，比如象16×16象素这样的"宏块"，而这种数据块可以根据需要从外接存储器调入。某些算法需要多个图像或视频帧来完成要求的处理，导致 DSP片内和外接存储器之间需要多次的双向数据传递。通常，在一个输入缓冲器将数据流送入SDRAM的同时，DSP核正在压缩来自前一个缓冲器送来的数据。这些缓冲器很可能处在SDRAM中的不同页。这可能引起严重的延时，除非DSP能够在同一时间打开不止一个SDRAM页。

在考虑总的数据流时，单单确认通过系统的总字节流量没超过DSP的理论片内带宽(总线速度乘以总线宽度)是不够的。

例如，对于以高速内核时钟速率运行的部分来说，内核处理器和外设之间总线的典型速率是133 MHz。对32位总线来说，数据通过量在理想情况下接近532 MBps。而实际上，该理想峰值仅当只有一个传输激活且没有其它传输请求时才能达到。由于应用中会连接不同的外设，而它们中的每一个都必然争夺DSP的内部带宽资源。系统