сигнальный процессор

Сигнальный процессор – узкоспециализированная микросхема, функцией которой является цифровое преобразование поступающих сигналов. Приборы данного класса включают множество МОП-транзисторов, а их архитектура создавалась под сверхскоростную обработку большого потока данных. Хотя большая часть микропроцессоров тоже умеет осуществлять цифровое преобразование, но их скорость оставляет желать лучшего. Они могут запаздывать, что для аппаратуры радиосвязи и обработки картинки онлайн недопустимо. Кроме того, цифровой сигнальный процессор отличается предельной экономичностью, ввиду чего являются идеальным выбором для мобильных гаджетов и носимых устройств, где одной из важнейших задач является экономия заряда аккумулятора.

Технология

Цифровая обработка потока данных нуждается в сверхбыстром решении огромного числа математических задач. Аналоговые сигналы от сенсоров должны быть преобразованы в цифру, обработаны, после чего возвращаются в аналоговый вид. Большинство чувствительных приложений выдвигает очень жёсткие требования относительно времени задержки. То есть использование микропроцессоров общего назначения здесь недопустимо, а нужен специализированный цифровой процессор, способный завершать обработку в рамках фиксированного времени. 

Такой чип появился в 1980 году. Его презентовала компания Bell Labs. В процессе долгого развития технологии было создано огромное число dsp процессоров, обладающих уникальными характеристиками. Одним из результатов стало, к примеру, внедрение цифровой технологии на орбитальных коммуникационных спутниках, где ранее приём, обработка и отправка данных осуществлялись с использованием огромного количества компонентов и модулей. Вместо всего этого громоздкого оборудования стали использовать специализированные цифровые сигнальные процессоры, что позволило кардинально снизить расход электроэнергии и уменьшить массу спутников.

Сферы использования

Микропроцессоры данного типа используются в таком оборудовании:

• кодировка видео- и аудиосигналов;
• уплотнение данных;
• аппаратура гидролокации;
• распознавание картинки;
• музыкальные синтезаторы;
• АСУ предприятий.

Характеристики современных ЦСП

Новейшие сигнальные процессоры обладают следующими превосходными качествами: несколько ядер, многоуровневый кеш, наличие интегрированных контроллеров взаимодействия с памятью, колоссальное быстродействие, тактовая частота более 1 ГГц.

Выбирая ЦСП для нового проекта, внимание следует обращать на такие параметры: разрядность, быстродействие, объём внутренней памяти, параметры портов ВВ, дополнительный функционал (наличие таймеров, кодеков, контроллеров, компрессоров и пр.), напряжение, потребляемая мощность.

Лучшие бренды

Следующие компании занимаются проектированием и производством чипов данного класса высокого качества для множества приложений и сфер применения:

1. DSP Concepts
2. Analog Devices
3. Texas Instruments
4. NXP Semiconductors
5. Qualcomm
6. Infineon Technologies
7. Cirrus Logic
8. Renesas Electronics
9. STMicroelectronics
10. Xilinx