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DSP微处理器的发展历程

世界上第一片单片DSP微处理器应当是1978年AMI公司推出的S2811,1979年美国Intel公司推出的商用可编程器件2920是DSP微处理器的一个主要里程碑。但这两种微处理器内部都没有现代DSP微处理器所必须具有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的μPD7720是第一片具有乘法器的商用DSP微处理器。

第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP微处理器的公司是日本的Hitachi公司,该公司于1982年推出了浮点DSP微处理器。1983年,日本Fujitsu公司推出MB8764,其指令周期为120ns,且具有双内部总线,从而使处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一片高性能的浮点DSP微处理器应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。与其他公司相比,Motorola公司在推出DSP微处理器方面相对较晚。1986年,该公司推出了定点微处理器MC56001。1990年,推出了与IEEE浮点格式兼容的浮点DSP微处理器MC96002。

至今为止,最成功的DSP微处理器生产商是美国的TI公司,该公司在1982年成功推出其第一代DSP微处理器TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等,之后相继推出了第二代DSP微处理器TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP微处理器TMS320C30/C31/C32/VC33,第四代DSP微处理器TMS320C40/C44,第五代DSP微处理器TMS320C5X/C54X/C55x,第二代DSP微处理器的改进型TMS320C2xx,集多片DSP微处理器于一体的高性能DSP微处理器TMS320C8x以及目前速度最快的TMS320C62x/C64x/C67x等。目前,TI公司拥有TMS320C2000系列、TMS320C5000系列、TMS320C6000系列、Keystone多核处理器、DaVinci视频处理器等5大系列的DSP微处理器。

美国模拟器件公司(Analog Devices Inc.,ADI公司)在DSP微处理器市场上也占有较大的份额,该公司相继推出了一系列具有显著特点的DSP微处理器。目前,ADI公司有Blackfin、SHARC、Sigma、TigerSHARC和21xx 5个系列的DSP微处理器,可供选择的DSP微处理器有百余种,种类和数量多,可选余地大。

自1980年以来,DSP微处理器得到了突飞猛进的发展,DSP微处理器的应用越来越广泛。下面从几个方面来看看DSP微处理器的发展。

1.运算速度

微处理器的乘累加(MAC)运算时间已经从20世纪80年代初的400ns(如TMS32010)降低到10ns以下(如TMS320C54x/C55x),运算能力提高了几十倍,甚至上百倍。

2.片内资源

越来越丰富,内部集成RAM、ROM、McBSP串行接口、定时器、IPc接口、USB接口、并行接口、A/D转换接口、通用I/O接口等。

3.制造工艺

1980年采用4μm的N沟道MOS(NMOS)工艺,而现在则普遍采用亚微米CMOS工艺。

4.引脚数量

从1980年的最多64个增加到现在的200个以上。引脚数量的增加,增强了微处理器的功能,提高了微处理器外部接口的灵活性,如外部存储器的扩展和处理器间的通信等。

5.微处理器封装

从早期的双列直插封装(DIP),到现在普遍使用的方形扁平封装(QFP)和球形栅格阵列封装(BGA)。虽然功能与引脚数量明显增加,但微处理器体积却变小了。

6.微处理器种类

品种越来越多,定点、浮点,单核、双核、多核……总能找到一款适合特定应用的微处理器。

7.微处理器价格

同等性能条件下,价格显著下降,微处理器的性能价格比显著上升。

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