目前处理器市场中存在CPU和DSP两种类型处理器,分别用于不同场景,这两种处理器具有不同的体系结构,DSP采用( )。 A. 冯.诺伊曼结构B. 哈佛结构C. FPGA结构D. 与GPU相同结构

目前处理器市场中存在CPU和DSP两种类型处理器,分别用于不同场景,这两种处理器具有不同的体系结构,DSP采用( )。


A. 冯.诺伊曼结构
B. 哈佛结构
C. FPGA结构
D. 与GPU相同结构


参考解析

解析:编程DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器,为了达到快速进行数字信号处理的目的,DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构:(1) 哈佛结构。DSP采用了哈佛结构,将存储器空间划分成两个,分别存储程序和数据。它们有两组总线连接到处理器核,允许同时对它们进行访问,每个存储器独立编址,独立访问。这种安排将处理器的数据吞吐率加倍,更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。在这种布局下,DSP得以实现单周期的MAC指令。在哈佛结构中,由于程序和数据存储器在两个分开的空间中,因此取指和执行能完全重叠运行。(2) 流水线。与哈佛结构相关,DSP芯片广泛采用2-6级流水线以减少指令执行时间,从而增强了处理器的处理能力。这可使指令执行能完全重叠,每个指令周期内,不同的指令都处于激活状态。(3) 独立的硬件乘法器。在实现多媒体功能及数字信号处理的系统中,算法的实现和数字滤波都是计算密集型的应用。在这些场合,乘法运算是数字处理的重要组部分,是各种算法实现的基本元素之一。乘法的执行速度越快,DSP处理器的性能越高。相比与一般的处理器需要30-40个指令周期,DSP芯片的特征就是有一个专用的硬件乘法器,乘法可以在一个周期内完成。(4) 特殊的DSP指令。DSP的另一特征是采用特殊的指令,专为数字信号处理中的一些常用算法优化。这些特殊指令为一些典型的数字处理提供加速,可以大幅提高处理器的执行效率。使一些高速系统的实时数据处理成为可能。(5) 独立的DMA总线和控制器。有一组或多组独立的DMA总线,与CPU的程序、数据总线并行工作。在不影响CPU工作的条件下,DMA的速度已经达到800MB/S以上。这在需要大数据量进行交换的场合可以减小CPU的开销,提高数据的吞吐率。提高系统的并行执行能力。(6) 多处理器接口。使多个处理器可以很方便的并行或串行工作以提高处理速度。(7) JTAG(Joint Test Action Group)标准测试接口(IEEE 1149标准接口)。便于对DSP作片上的在线仿真和多DSP条件下的调试。(8) 快速的指令周期。哈佛结构,流水线操作,专用的硬件乘法器,特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计,可是DSP芯片的指令周期在10ns以下。快速的指令周期可以使DSP芯片能够实时实现许多DSP应用。

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