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第17章数字信号处理705
器被连接到数据总线上。这个短期内存(在本例中是64个24bit字)完成基本延时运算。如前所述,为了加速多次乘法操作,这里提供了流水线操作。所需的后续数据被馈送到中间寄器中,而对当前数据的运算操作也在同时进行。
17.7.2定点与浮点
DSP是根据两种运算类型,即定点与浮点来设计的,这两种运算类型规们所能操
的数据的格式。定点(Fi
或固定整数【Fed-integer】)芯片使用二进制补码整数数据。浮点(
pont)芯片使用整数和浮点数(用底数和指数表示)。定点芯片的动态范围是以它的字长为基础的。为了防止溢出,数据必须被缩放;这会增加编程的复杂度。浮点芯片中采用的科学记数法允许实现更大的动态范围,并且不会出现溢出问题。不过,浮点表示法的分辨率受到指数字长的限制
在决定某种应用中应该采用何种DSP芯片时,程序员要考虑很多因素。这些因素包括成本、可编程性、易于实现、技术支持、有用软件的可利用度、内部遗留软件的可利用度、上市时间、营销影响(比如消费者对24bit与32bit的感觉)以及声音质量等。正如布伦特·卡雷(Brent Karley)所说,对于一种给定的音频实现来说,编程风格与技巧都是影响声音质量的关键。并且硬件平台也能影响声音质量。在开发高质量DSP程序时,这两者都不能被忽视。Motorola的DSP56××系列处理器就是定点架构的一个例子,而 Analog Dey的 SHARC系列则是浮
架构的例子。传统的个人计算机处理器能同时进行这两种类型的计算在基于DSP的音频产品中,有三种主要的处理器类型得的使用:24bt定点,32b
定点以及32b浮点(24个底数比特加8个指数比特b在声音质量方面。精度和架构的每种变体都有各自的优缺点。在比较32位定点与24位定点时,若在同样架构的两颗DSP芯片上运行同一个程序,则精度更高的DSP能明显提供更高质量的音频。不过,各种DSP芯片通常都不会用一样的架构,并且对任何给定的算法都不会支持同样的实现方法。因此一颗24bt的P芯片就有可能在声音质量上超越一颗32bit的定点芯片。例些DsP芯片带有硬件加速
器,能卸载一些处理任务,从而释放一些处理资源,这些资源可以被重新用于音频质量
的改善或实现额外的功能。可以通过实现各种编程方法(比如双精度运算和截断误差减小方法来提高音质。在任何可用的DsP架构上都能执行各种最优化编程方法,但这些优化通常都是不能实现的(或是仅能以有限的数字实现),因为受到了处理能力或内存的限制对于更高质量的音频实现,一颗24bt的定点DSP芯片可以在一个给定算法的各个关键组成部分中实现双精度的滤波或处理,使得改善后的声音质量超越32bit定点DSP芯片所能达到的水平。把两个24biit数字组合起来构成一个48bit整数以后,就能允许非常高保真度的处理。这在一些情况下是可能的,因为一些
所具备的可用处理能力要比那