武文DSP在移動通信終端產(chǎn)品中是實時處理聲音編碼/解碼、聲音識別和活動圖像的關鍵器件。世界各大半導體制造商,對于DSP的研究與開發(fā)都給予高度重視,各自都為多爭取一些市場份額而努力奮斗,不斷開發(fā)出新一代面向移動通信的DSP產(chǎn)品。隨著Internet應用的深入普及,以第3代移動通信手段來無線接入Internet正蔚然成風,方興未艾。例如,現(xiàn)在利用IMT-2000手機,可以享受高速且大容量的數(shù)據(jù)通信服務,諸如聽音樂﹑欣賞靜止圖像和活動圖像。因此,
武 文
DSP在移動通信終端產(chǎn)品中是實時處理聲音編碼/解碼、聲音識別和活動圖像的關鍵器件。世界各大半導體制造商,對于DSP的研究與開發(fā)都給予高度重視,各自都為多爭取一些市場份額而努力奮斗,不斷開發(fā)出新一代面向移動通信的DSP產(chǎn)品。
隨著Internet應用的深入普及,以第3代移動通信手段來無線接入Internet正蔚然成風,方興未艾。例如,現(xiàn)在利用IMT-2000
手機,可以享受高速且大容量的數(shù)據(jù)通信服務,諸如聽音樂﹑欣賞靜止圖像和活動圖像。因此,對數(shù)字信號處理器提出嚴格要求,如像要求更高速的處理能力而且實現(xiàn)低功耗化。于是,各個DSP制造商紛紛推出各自的新一代DSP產(chǎn)品。本文以
NEC的μPD7721x
系列新一代面向移動通信的DSP產(chǎn)品為例,介紹新DSP技術特點和相關新技術動向。
新一代DSP特點
今天,數(shù)字信號處理器已和現(xiàn)代微處理器一樣,采用0.13μm的最新半導體工藝制造,集成度超過千萬個晶體管。例如,面向移動通信用的DSP（μPD77210）,在5.3×4.9mm2的硅片上集成了大約1400萬個晶體管,利用5層布線的CMOS工藝;功耗比以往的產(chǎn)品減半,處理速度高達160MIPS（提高1倍）,利用1.5V低電壓供電,實現(xiàn)0.3mA/MIPS,堪稱是高速且低功耗化的DSP產(chǎn)品。該產(chǎn)品規(guī)范,詳見表1所示。
表1：面向移動通信的DSP規(guī)范（定點,16位）
DSP
內(nèi)部存儲器 指令RAM 32KB 指令ROM 無 數(shù)據(jù)RAM 30KB*2面
14KB*2面可向外圍電路緩存?zhèn)魉? 數(shù)據(jù)ROM 無 指令周期 1/160MHz DSP
外圍電路 引導(boot)功能 支持外部數(shù)據(jù)存儲、主機、串行引導 外圍緩存 ８通道,
TSA串行接口,聲音串行編碼／解碼接口、主機接口,最大緩存規(guī)模為14KB*2面 外部數(shù)據(jù)存儲器接口 1MB空間支持,可編程的等待功能,總線仲裁功能 TSA串行接口 8位/16位切換,軟復位（Soft Reset）,TSA功能,最大128時間槽(Slot)/幀(Frame),發(fā)送/接收可獨立設置 DSP
其他接口和
外圍電路
聲音串行接口 8位/16位切換,軟復位,聲音編碼/解碼,支持32位/64位串行 主機接口 8位/16位切換
定時器2通道,16位,5時鐘源系統(tǒng) 中斷控制 最大20端點可獨立設置 通用I/O端口 4套4位端口,可16位獨立控制 JTAG接口 邊界掃描功能 鎖相環(huán)
PLL振蕩器 最大128倍頻振蕩
電源電壓 1.425～1.575V 消耗電源 0.45mA/MIPS 封裝結(jié)構(gòu) 144引腳
QFP封裝;161引腳FPBGA封裝
關鍵性技術
這種面向移動通信的新一代DSP（μPD77210）是16位字長定點數(shù)字信號處理器,它是NEC公司μPD7721x系列的第1個新產(chǎn)品。在該DSP產(chǎn)品里,采用了以下新技術：
1. 層次化體系結(jié)構(gòu)
μPD77210型DSP的體系結(jié)構(gòu)框圖,如圖1所示。
為了提高產(chǎn)品的開發(fā)效率,NEC公司采用由內(nèi)核宏模塊（Core Macro）構(gòu)成的層次化設計方法。實際上,它
