以DSP器件为核心的嵌入式系统技术分析

信息技术角度看,在系统中嵌入DSP的目的,就是为了增强系统的信息处理能力。因此,DSP嵌入式系统与微处理器嵌入式系统在应用特性上有很大的不同。

并行操作

为了提高系统的数据和信息处理能力,DSP嵌入式系统可提供许多重要的数据处理算法,其中一个重要的内容就是并行算法。这里的并行算法包含软件和硬件两个方面的概念。从软件的角度看,在使用微处理器的嵌入式系统中,并行算法的实现往往比较复杂,而对于DSP嵌入式系统,由于系统中DSP器件中采用的哈佛结构、浮点运算以及并行乘加运算,所以可比较容易地实现并行算法和一些并行系统操作的软件编程。从硬件角度看,DSP器件的多总线结构和片同DMA电路与局部总线,为并行算法与并行操作提供了硬件支持。

直接终端操作

使用嵌入式系统的一个重要目的,就是要用简单的方法和技术实现复杂的系统。凭借DSP强大的数据和信息处理功能,使其具有直接处理终端信号和信息的能力,因此,在DSP嵌入式系统中,可以实现终端的直接操作。例如在图2中,可以直接利用DSP系统处理某个PLC测量的模拟信号,或者直接处理一组PLC采集的逻辑信号所携带的控制信息。这样就能大大降低对PLC的要求,即充分利用DSP嵌入式系统资源,提高系统的性能和技术指标,又可以降低系统的整体成本。

数据流量大

由于采用高度集成,在简化终端电路复杂程度的同时,也带来了数据流量大的问题,例如,如果对一个终端需要进行比较复杂的滤波、信息提取和识别,终端设备只起到数据采集的作用就可以了,这时的数据流量将会远大于仅完成设置和传递系统操作命令所需要的数据流量。如果系统中有几个这样的终端,则会使数据处理流量远大于DPS系统所具有的处理能力。因此,一般采用DSP嵌入式系统,必须注意不要增加数据流量,而是充分利用DSP的数据处理能力,强化系统的管理、操作以及远程通信功能。此外,还可以使用廉价的DSP器件形成低价位的DSP嵌入式系统,使信息处理成为网络终端的基本功能,从而形成具有信息处理能力的嵌入式系统单元,再利用这些智能单元组成复杂的智能网络。

结束语

嵌入式系统已经与SOC技术融合在一起,成为新一代信息技术的基础。嵌入式系统中可以采用微处理器、单片机或DSP,其中DSP嵌入式系统不仅具有其他微处理器和单片机嵌入式系统的优点和技术特性,而且还可使用并行算法操作,具有高速数字信号处理的能力,为实现系统的实时性提供了有力的支持。

与传统的单片机系统（即单板机、PC机等）相比较,嵌入式系统更有利于网络应用和智能系统应用,由于嵌入式系统可以实现单片机,因此使得嵌入式系统几乎可以用于任何一种数字系统应用场合。嵌入式系统,特别是DSP单片机系统已经成为现代电子技术、计算机技术和信息网络技术的重要支柱。