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20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
1）冯۰诺依曼[2] 采用单存储空间，即程序指令和数据指令公用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行的。
（2）哈佛结构
采用双存储空间，程序存储和数据存储分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立的编址和独立访问，可对程序和数据进行独立的传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大的提高了数据处理的能力和指令执行的速度，非常适合于实时的数字信号处理。
（3）改进型的哈佛结构
改进型的哈佛结构是采用双存储空间和数条总线，即一条程序总线和多条数据总线。其特点如下：
①允许在程序空间和数据空间传送数据，使这些数据可以由算术运算指令直接调用，增强了芯片的灵活性。
②提供了存储指令的高速缓冲器（Cache）和相应的指令，当重复执行这些指令时，只需读入一次就可连续使用，不需要再次从程序存储器中读出，从而减少了指令执行所需要的时间。
（4） 采用多总线结构
DSP芯片都采用多总线结构，可同时进行取指令和多个数据存取操作，并由辅助寄存器自动增减地址，使CPU在一个机器周期内可多次对程序空间和数据空间进行访问，大大提高了DSP的运行速度。
（5） 采用流水线技术
每一条指令可通过片内多功能单元完成指令、译码、取操作数和执行等多个步骤，实现多条指令并行执行，从而在不提高时钟频率的条件下减少每条指令执行的时间。
（6） 配有专用的硬件乘法-累加器
为了适应数字信号处理的需要，当前的DSP芯片都配有硬件乘法-累加器，可以一个周期内完成一次乘法和一次累加操作，从而可实现数据的硬件乘法-累加操作。如矩阵运算、FIR、IIR、FFT变换等专用信号处理。
（7） 具有特殊的DSP指令
为了满足数字信号处理的需要，在DSP的指令系统中，设计了一些完成特殊功能的指令。如：TMS320C54x中的FIRS和LMS指令,专门完成系数对称的FIR滤波器和IIR滤波器。
（8） 快速的指令周期
由于采用哈佛结构、流水线操作、硬件乘法-累加器、特殊指令和集成的优化设计，使指令周期可在20ns以下。如TMS320C54x的运算速度为100MIPS
（9） 硬件配置强
新一代的DSP芯片具有较强的接口功能，除了具有串行口、定时器、主机接口音（HPI）、DMA控制器、软件可编程等待状态发生器等片内外设外，还配有中断处理器、PLL、片内存储器、测试接口等单元电路，可以方便地构成一个嵌入式自封闭的处理器。
（10） 支持多处理器结构
尽管当前的DSP芯片已达到了较高的水平，但一些实时性要求很高的场合，单片DSP的处理能力还不能满足要求。如在图象压缩、雷达定位等应用中，若采用单处理器将无法胜任。因此，支持多处理器系统就成为提高DSP应用性能的重要途径之一。
（11） 省电管理和低功耗
DSP功耗一般为0.5-4W,若采用低功耗技术可使功耗降到0.25W,可用电池供电,适用于便携式数字终端设备.[3]
（12）DSP优点
对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小；
容易实现集成；VLSI
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