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fpga图形化编程,fpga是处理器吗

时间:2023-05-03 09:29:00 阅读:110944 作者:4370

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目录

引言:

什么是部分DSP

第2部分为什么需要DSP

部分DSP的基本框架

比较CPU、DSP、GPU和FPGA部分

第5部分常见DSP芯片

5.1德克萨斯仪器公司TI

5.2 ADI公司

引言:

什么是部分DSP

第2部分为什么需要DSP

选择DSP的理由:

经济高效的DSP相对于通用处理器独特的架构第3部分DSP的基本框架

比较CPU、DSP、GPU和FPGA部分

(1)CPU

一般来说,CPU的运算能力最弱,CPU的主频最高,但是即使是单体也像8核、16核那样,1核为3.5g,16核也为56g,考虑到命令周期,每秒的乘法运算最多为30g次。 果然是定点。

CPU不会运算,但擅长数据读取、文件管理、人机交互等管理和调度,例行程序多,辅助工具也多。

(2)DSP

DSP的频率不如CPU,但优于乘法器。 随便带16个乘法器是浮点。 再加上四核、八核以及特定算法硬件的加速,主频只有1,2g,但运算能力要优于CPU。 当然现在出现了带有专用乘法器的CPU,DSP中也聚集了ARM核心,这两个边界开始变得模糊了。

DSP的所有计算都使用浮点算法,还没有位或整数的运算指令。

与DSP相比,管理变弱,运算得到了加强。 由于两者都能以高时钟频率解决运算量问题,所以适用于递归操作多、分割困难的算法。

(3)GPU

GPU是专门为图像处理设计的,主频通常为500mhz左右,但核心很多。 例如,titan有380多个流处理单元,500*400为200g的数量级,远远大于前两者。

GPU管理更弱,运算功能更强,但由于同时运行多个进程,因此适合于流式传输整个数据的算法

(4)FPGA

FGA的运算能力,用高端的东西来说。 3000多个固定乘法器在数字逻辑上可以承载3000个,最快可以接近300mhz,即1800g的数量级。

FGA可以进行管理运算,但是开发周期长,复杂算法的开发很难。 适用于流处理算法,可以包含整个数据,也可以逐个包含。 还有,从实时性来说,FPGA最高,FPGA是用纯粹的硬件实现的。

最初的三种处理器为了不将运算能力浪费在数据搬运上,一般要求在累计一定量的数据之后开始计算,从而产生群延迟,但是由于FPGA是所有的操作都是并行的,因此群延迟可以很小

第5部分常见DSP芯片

DSP芯片的主要供应商如下

TI,ADI,Motorola,Lucent 和 Zilog 等,其中 TI 占有最大的市场份额。 主导产品: TI 公司的TMS320C54xx(16bit 定点)、 TMS320C55xx(16bit 定点)、 TMS320C62xx(32bit 定点)、 TMS320C67xx(16bit 浮点)。

通用DSP芯片的代表性产品包括TI公司的TMS320系列、AD公司ADSP21xx系列、MOTOROLA公司的DSP56xx系列和DSP96xx系列、AT&T公司的DSP16/16A和DSP32/32C等单片器件。

5.1 德州仪器公司TI

众所周知,美国德州仪器(Texas Instruments,TI)是世界上最知名的DSP公司,其产品应用也最广泛,TI公司生产的TMS320系列DSP芯片广泛应用于各个领域。TI公司在1982年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010,这是DSP应用历史上的一个里程碑,从此,DSP芯片开始得到真正的广泛应用。由于TMS320系列DSP芯片具有价格低廉、简单易用、功能强大等特点,所以逐渐成为目前最有影响、最为成功的DSP系列处理器。

TI的三大主力DSP产品系列为:

C2000系列主要用于数字控制系统;

C5000(C54x、C55x)系列主要用于低功耗、便携的无线通信终端产品;C5000系列中的TMS320C54x系列DSP芯片被广泛应用于通信和个人消费电子领域。

C6000系列主要用于高性能复杂的通信系统。

(1)面向数字控制、运动控制的TMS320C2000系列,主要包括TMS320C24x/F24x、TMS320LC240x/LF240x、TMS320C24xA/LF240xA、TMS320C28xx等。

(2)面向低功耗、手持设备、无线终端应用的TMS320C5000系列,主要包括TMS320C54x、TMS320C54xx、TMS320C55x等。

(3)面向高性能、多功能、复杂应用领域的TMS320C6000系列,主要包括TMS320C62xx、TMS320C64xx、TMS320C67xx等。

备注:本文以TI的C5000系列为例,介绍DSP的工作原理与软件编程。

5.2 ADI公司

ADI公司在DSP芯片市场上也占有一定的份额,相继推出了一系列具有自己特点的DSP芯片,其定点DSP芯片有 ADSP2101/2103/2105、ADSP2111/2115、ADSP2126/2162/2164、ADSP2127/2181 、ADSP-BF532以及Blackfin系列,浮点DSP芯片有ADSP21000/21020、ADSP21060/21062,以及虎鲨 TS101,TS201S

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