如何由单片机升级到DSP
如何由单片机升级到 DSP 转自中国电子技术信息网在过去的几十年里，单片机的广泛应用实现了简单的智能控制功能。随着信息化的进程和计算机科学与技术、信号处理理论与方法等的迅速发展，需要处理的数据量越来越大，对实时性和精度的要求越来越高，低档单片机已不再能满足要求。近年来，各种集成化的单片 DSP 的性能得到很大改善，软件和开发工具也越来越多，越来越好；价格却大幅度下滑，从而使得 DSP 器件及技术更容易使用，价格也能够为广大用户接受；越来越多的单片机用户开始选用 DSP 器件来提高产品性能，DSP 器件取代高档单片机的时机已经成熟。
本文将从性能、价格等方面对单片机和 DSP 器件进行比较，在此基础上，以 TI 的 TMS320C2XX 系列 DSP 器件为例，探讨 DSP 器件取代单片机的可行性。DSP 器件与单片机的比较 1.单片机的特点所谓单片机就是在一块芯片上集成了 CPU、RAM、ROM(EPROM 或 EEPROM)、时钟、定时/计数器、多种功能的串行和并行 I/O 口。如 Intel 公司的 8031 系列等。除了以上基本功能外，有的还集成有 A/D、D/A，如 Intel 公司的 8098 系列。
概括起来说，单片机具有如下特点：具有位处理能力，强调控制和事务处理功能。价格低廉。如低档单片机价格只有人民币几元钱。开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多。后备人才充足。国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。
2.DSP 器件的特点与单片机相比，DSP 器件具有较高的集成度。DSP 具有更快的 CPU，更大容量的存储器，内置有波特率发生器和 FIFO 缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了 A/D 和采样/保持电路，可提供 PWM 输出。DSP 器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使 DSP 器件具有高速的数据运算能力。
DSP 器件比 16 位单片机单指令执行时间快 8～10 倍，完成一次乘加运算快 16～30 倍。DSP 器件还提供了高度专业化的指令集，提高了 FFT 快速傅里叶变换和滤波器的运算速度。此外，DSP 器件提供 JTAG 接口，具有更先进的开发手段，批量生产测试更方便，开发工具可实现全空间透明仿真，不占用用户任何资源。软件配有汇编/链接 C 编译器、C 源码调试器。目前国内推广应用最为广泛的 DSP 器件是美国德州仪器(TI)公司生产的 TMS320 系列。
DSP 开发系统的国产化工作已经完成，国产开发系统的价格至少比进口价格低一半，有的如 TMS320C2XX 开发系统只有进口开发系统价格的 1/5，这大大刺激了 DSP 器件的应用。目前，已有不少高校计划建立 DSP 实验室，TI 公司和北京闻亭公司都已制订了高校支持计划，将带动国内 DSP 器件的应用和推广。
3.DSP 器件大规模推广指日可待通过上述比较，我们可得出结论：DSP 器件是一种具有高速运算能力的单片机从应用角度看：DSP 器件是运算密集型的，而单片机是事务密集型的，DSP 器件可以取代单片机，单片机却不能取代 DSP。DSP 器件价格大幅度下滑，直逼单片机。DSP 器件广泛使用了 JTAG 硬件仿真，比单片机更易于硬件调试。国产化的 DSP 开发系统为更多用户采用 DSP 器件提供了可能性。DSP 取代单片机的技术和价格的市场条件已经成熟，大规模推广指日可待。
DSP 器件的典型应用随着 DSP 性能不断改善，用 DSP 器件来作实时处理已成为当今和未来技术发展的一个新热点。TI 公司最新推出的 TMS320C2XX 系列具有良好的性能价格比，基本可以取代 16 位单片机。其中 TMS320C203 单片价格不到人民币 100 元，芯片内置 544 字的高速 SRAM。外部可寻址 64K 字程序/数据及 I/O，指令周期在 25ns～50ns 之间，实时性处理比 16 位单片机快 2 倍以上，可取代一般的单片机。
TMS320F206 除了具有 TMS320C203 的功能外，内置 32K 字零等待快闪存储器，可满足单片设计的要求，能最大限度减少用户板的体积。TMS320F240 的指令、DSP 核与 TMS320C203、F206 完全兼容，内置 8K/16K 字快闪存储器，增加了两路 10 位 A/D，每路采样频率可达 166kHz，提供 9 路独立的 PWM 输出，内置 SCI 和 SPI 接口，内置 CAN 总线接口。这些大大增强了 TMS320X240 的处理能力，在电机控制领域显示了强大的生命力。
它是一个典型的 TMS320F240 的用户系统，它实现如下功能：3 相 PWM 输出/3 相电流测量/按键控制、液晶显示/RS232 通信,A/D、D/A 接口,62K 字零等待 SRAM,扩展的输入、输出及双向 I/O 口/JTAG 接口结论 DSP 技术的不断完善，各种 DSP 器件的不断推出，将为实时数字信号处理的应用创造前所未有的广阔空间。单片机用户在硬件和软件方面的设计经验可使他们很容易从单片机升级到 DSP。