蓝冠官网《Q374919》数字信号处理(DSP)支撑着现代无线和有线通信、医疗诊断设备、军事系统、音频和视频设备以及无数其他产品,在消费者的生活中变得越来越普遍。由于半导体技术的进步,越来越复杂的DSP算法、协议和应用现在是可行的,蓝冠招商 这反过来,增加了系统和产品的复杂性。随着复杂性的增加,系统可靠性不再仅仅由硬件平台可靠性来定义,通常以平均故障间隔时间(MTBF)计算来量化。系统的可靠性越来越取决于硬件和软件架构、开发和验证过程以及设计可维护性的水平。
介绍
数字信号处理(DSP)支撑着现代无线和有线通信、医疗诊断设备、军事系统、音频和视频设备以及无数其他产品。这在消费者的生活中变得越来越普遍。由于半导体技术的进步,越来越复杂的DSP算法、协议和应用现在是可行的,这反过来,蓝冠官网 增加了系统和产品的复杂性。随着复杂性的增加,系统的可靠性不再仅仅由硬件平台的可靠性来定义;它通常以平均故障间隔时间(MTBF)计算来量化。系统的可靠性越来越取决于硬件和软件架构、开发和验证过程以及设计可维护性的水平。
一个基本的架构问题是硬件平台的类型。DSP功能通常在两种可编程平台上实现:数字信号处理器和现场可编程门阵列(fpga)。数字信号处理器是一种特殊形式的微处理器,而fpga是一种高度可配置的硬件。在过去,数字信号处理器的使用几乎无处不在,但随着许多应用程序的需求超过了数字信号处理器的处理能力(以每秒数百万条指令(MIPS)来衡量),fpga的使用正在迅速增长。目前,蓝冠注册 大多数工程师选择使用fpga而不是数字信号处理器的主要原因是应用程序的MIPS要求。因此,数字信号处理器和FPGA的比较集中在MIPS的比较上,这当然很重要,但并不是FPGA的唯一优势。同样重要且经常被忽视的是FPGA在产品可靠性和可维护性方面的固有优势。第二个优势是本白皮书的重点。
FPGA和数字信号处理器的开发过程
几乎所有的工程项目经理都可以随时引用下一个产品软件更新或发布的日期。在大多数技术公司中,通常会有一长串软件bug或问题报告的内部列表,以及包含相关补丁或修复的软件发布版本。可以预料的是,所有软件,包括DSP代码,都将包含一些级别的bug,而最好的办法就是尽量减少这些bug。相比之下,FPGA设计更新的频率要低得多,制造商发布FPGA配置文件的现场升级通常是不常见的事件。
这背后的原因是由于数字信号处理器和FPGA工程开发过程的差异。为任何类型的处理器开发复杂的软件都是一个基本的挑战。从本质上说,数字信号处理器是一个专门的处理引擎,它不断地为许多不同的任务重新配置,一些与DSP相关,另一些更多的是控制或面向协议。资源,如处理器核心寄存器,内部和外部内存,DMA引擎,和I/O外设是由所有任务共享的,通常称为“线程”。“这为任务之间的互动创造了很多机会,通常是以意想不到或不明显的方式进行。”此外,大多数DSP算法需要“实时”运行,所以即使是意外的延迟或延迟也可能导致系统故障。