数字信号处理器(DSP器件)广泛应用于语音处理、图形/图像处理、雷达、声纳、医学信号处理等实时处理领域。随着DSP应用的日益普及，DSP的选型越来越重要。目前TI公司的TMS320系列和AD公司的ADSP2100系列占据了较大的市场分额，我们对这两大系列中目前国内应用很广的ADSP2101和TMS320C25作了一些比较，从中可看出ADSP2100和TMS320系列在实现数字信号处理任务(DSP运算)上的差异，供读者器件选型时参考。 1 前 言 DSP器件由于指令系统的互不兼容，因而不能仅仅由MIPS值的大小决定不同DSP器件的性能。DSP运算要求DSP器件提供快速有效的指令系统，高速实现DSP算法。从应用角度看，DSP器件应该具有以下特性： ．功能强大的中央运算单元(CALU) DSP器件的运算功能是由CALU完成的，CALU必须提供单周期的乘法、乘法累加、任意位的移位功能，以及其它标准数学运算。 ．有效的操作数获取 操作数获取是DSP运算的前提，DSP必须提供灵活的寻址方式(包括FFT需要的位反向寻址)，对于二元运算，应该实现两个操作数的单周期获取。 ．灵活的程序流控制 DSP器件多用于密集计算领域，因而必须提供灵活的程序流控制，提供中断和函数调用，支持分支处理和条件跳转，以避免DSP算法的重新编排。
2 CALU结构的比较 ADSP2101和TMS320C25均提供了硬件乘法单元，可以完成单周期乘法指令。 图1是ADSP2101 CALU的逻辑框图，图2是TMS320C25 CALU逻辑框图。
图1 ADSP2101 CALU的逻辑框图
图2 TMS320C25 CALU逻辑框图 2.1 ADSP2101的CALU ADSP2101包括三个独立的全功能硬件单元：一个16位算术/逻辑单元(ALU)、一个32位乘法累加器(MAC)和一个32位桶形移位器(SHIFTER)，体系结构为并行结构，应用并行处理技术加快程序的执行。可以在一个处理器周期内完成乘法、乘累加运算和加法及移位运算。 2.2 TMS320C25的CALU TMS320C25的CALU由一个32位算术逻辑单元(ALU)、一个32位的累加器(ACC)、一个16位乘法器(MUL)和一个16位移位器组成，同时乘法器和累加器内部各包含了一个输出移位器。体系结构为串行体系，应用流水线技术加快程序的执行。可以在一周内完成乘法、加法、移位运算。可以实现单周期乘累加运算(仅限于MAC、MACD、MADD、MADS指令)。
3 操作数获取 ADSP2105和TMS320C25采用改进的Harvard结构体系，即相互独立的数据总线和程序总线，提供了片内程序存储器和数据存储器，二元操作的两个操作数可以分别来自程序存储器和数据存储器。数据总线和程序总线在片外转换为地址总线和数据总线。 3.1 ADSP2101的操作数获取 2101的运算单元为并行结构，可以同时获取片内程序存储器和数据存储器的操作数，还可以通过R总线获取其它运算单元的运算结果，有效地保证了运算的连续性。2101还提供了地址自动修正功能，适于处理数据序列。 3.2 TMS320C25的操作数获取 C25的运算单元为串行结构，ALU与数据总线和程序总线无直接通路，数据必须通过移位器到达ALU，并且ALU的一个操作数必须从ACC获取；MAC单元可以获取程序存储器或数据存储器的操作数，但其中一个操作数从TREG寄存器获取。各运算单元的输入输出有对应关系，数据流向受一定限制，执行某些DSP运算时，操作数获取会影响执行效率。
4 程序控制 ADSP2101和TMS320C25均实现了函数和中断调用，支持程序跳转和分支处理。 4.1 ADSP2101的程序控制 2101支持零开销循环，支持4级循环嵌套；2101支持条件指令，程序运行时不需借助条件跳转语句即可实现条件处理；2101支持函数和中断调用，中断或函数调用发生时，自动保存处理器状态。 4.2 TMS320C25的程序控制 C25支持循环结构，循环开销取决于指令流水线状态；C25支持条件跳转和分支处理；C25支持函数和中断调用，函数或中断调用发生时，自动将当前程序指针压栈。
5 总 结 ADSP2101和TMS320C25都是典型的DSP器件，应用于数字信号处理领域时，都可获得较好的处理能力的较高的运算速度。最后将本文的比较结果列在表1中。 需要指出的是ADSP2101由于时间上比TMS320C25晚，所以采用了某些新技术，个别方面性能更突出一些。
6 参考文献 [1]韩纪庆.DSP应用于计算机领域的回顾与展望.微处理机，1994(2)1～15
[2]Bob Fine and Gerald McGire.Considerations for selecting a DSP processor(ADSP2101 vs. TMS-320C25).MICroprocesssors and MicrosystEMS,1994;18(6):351～362
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[4]Analog Devices.ADSP2101 User"s Guide,1990
[5]王亚南等.TMS320系列高速单片机原理与应用.电子科技大学出版社，1991
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