單片機(jī)與DSP結(jié)合的dsPIC芯片介紹

1 dsPIC的產(chǎn)生

目前，在自動(dòng)檢測(cè)、控制等領(lǐng)域正掀起應(yīng)用DSP的熱潮。DSP（Digital Signal Processor）即數(shù)字信號(hào)處理器，是在數(shù)字信號(hào)處理的各種理論和算法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，用于完成各種實(shí)時(shí)數(shù)字信息的處理。20世紀(jì)80年代初，隨著微電子技術(shù)的展，DSP就應(yīng)運(yùn)而生了。DSP器件的出現(xiàn)，使得各種數(shù)字信號(hào)處理的算法得到了實(shí)現(xiàn)。DSP器件不但使數(shù)字信號(hào)處理得到了實(shí)際應(yīng)用，而且還拓寬到了系統(tǒng)控制領(lǐng)域，從而誕生了一大批新型的電子產(chǎn)品。DSP技術(shù)的迅速普及，也為今天的信息高速公路建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理大致有如下特點(diǎn)：①可程控，可以只設(shè)計(jì)一個(gè)硬件配置，然后設(shè)計(jì)各種軟件來執(zhí)行多樣的信號(hào)處理任務(wù)；②穩(wěn)定性好，沒有時(shí)漂、溫漂；③可重復(fù)性好，無論多少臺(tái)計(jì)算機(jī)去計(jì)算同一序列的和，都會(huì)提供一模一樣的結(jié)果；④易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)算法；⑤基于大規(guī)模的集成電路。

這樣就不難看出，單片機(jī)和DSP各有特點(diǎn)。前者控制功能強(qiáng)，后者數(shù)字信號(hào)處理能力強(qiáng)，因而，將高性能16位單片機(jī)加上DSP功能，就產(chǎn)生了 dsPIC芯片。DsPIC是一種將單片機(jī)的特征同數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的能力結(jié)構(gòu)在一起的器件。它在異步事件處理能力、精密仿真、常見的開發(fā)環(huán)境以及外圍部件等方面都表現(xiàn)出DSP強(qiáng)大的性能。

為了縮小單片機(jī)同DSP之間的性能差異，使客戶能方便地將單片機(jī)的功能轉(zhuǎn)移到DSP上，Microchip公司推出了dsPIC。目前推出的產(chǎn)品主要有dsPIC30FXXX系列。考慮到DSP和單片的內(nèi)部區(qū)別，dsPIC器件將高性能16位單片機(jī)的控制特點(diǎn)和DSP高速運(yùn)算的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了適合的，單芯片、單指令流的解決方案。它消除了目前類似設(shè)計(jì)中所需求的額外組成部分，從而減小了印制板空間，也降低了系統(tǒng)成本 dsPIC30FXXX高性能單片要同系列可以應(yīng)用于非常廣闊的范圍，包括馬達(dá)控制、因特網(wǎng)接入器件、汽車產(chǎn)品、功能電路、數(shù)字應(yīng)答機(jī)、低速軟件調(diào)制解調(diào)器、線卡、POS終端、自動(dòng)售貨機(jī)、生物測(cè)定安全裝置、不間斷電源、電源管理和自然語音輸入/輸出等等。

由于dsPIC兼容了單片機(jī)和DSP芯片這兩類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，因此它具有下列特點(diǎn)：
*豐富的外圍部件；
*完整的DSP引擎；
*改進(jìn)的中斷能力；
*Flash存儲(chǔ)器，靈活的重編程能力；
*強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境；
*引腳數(shù)少；
*使用優(yōu)化的高級(jí)語言；
*方便PIC系列單片機(jī)用戶移植現(xiàn)有的代碼；
*熟悉的類似單片機(jī)的用戶開發(fā)平臺(tái)。

此外，dsPIC還可以支持4M×24位的可尋址Flash程序存儲(chǔ)體，以及32K×16位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。相對(duì)于其它許多單片機(jī)的5V供電及DSP的3.3V供電，dsPIC的供電電壓是2.5～5.5V。

圖1 dsPIC芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖