新型應(yīng)用受益于浮點(diǎn)DSP的高精度

新型應(yīng)用受益于浮點(diǎn)DSP的高精度:自十多年前浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 推出以來(lái)，就為實(shí)時(shí)信號(hào)處理提供了算術(shù)上更為先進(jìn)的備選方案。然而，定點(diǎn)器件至今仍是業(yè)界的支柱，當(dāng)然成本低是主要原因。定點(diǎn) DSP 每器件產(chǎn)品的價(jià)格更低，這對(duì)大規(guī)模大眾市場(chǎng)應(yīng)用而言是相當(dāng)重要的優(yōu)勢(shì)。
相比較而言，浮點(diǎn) DSP 能夠?qū)崿F(xiàn)更快速而簡(jiǎn)便的開發(fā)，因此對(duì)開發(fā)成本比單位制造成本重要的小規(guī)模應(yīng)用而言，更是最佳的選擇。
最近幾年，高密度集成與支持改善使兩種 DSP 在使用方便性與成本上都較為接近。目前，器件類型的選擇越來(lái)越取決于應(yīng)用數(shù)據(jù)集是否要求浮點(diǎn)格式的更多計(jì)算功能。因此，設(shè)計(jì)大規(guī)模量產(chǎn)信號(hào)處理應(yīng)用的開發(fā)人員現(xiàn)在開始發(fā)現(xiàn)浮點(diǎn)格式更多的內(nèi)在價(jià)值。他們將視線投向傳統(tǒng)定點(diǎn) DSP 開發(fā)模式之外的領(lǐng)域，并探索浮點(diǎn) DSP 所帶來(lái)的設(shè)計(jì)機(jī)遇。不同的數(shù)字格式定點(diǎn)與浮點(diǎn) DSP 的基本差異在于它們各自對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)字表示法不同。定點(diǎn)硬件嚴(yán)格執(zhí)行整數(shù)運(yùn)算，而浮點(diǎn) DSP 既支持整數(shù)運(yùn)算又支持實(shí)數(shù)運(yùn)算，后者以科學(xué)計(jì)數(shù)法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。字長(zhǎng)為 16 位的定點(diǎn) DSP 實(shí)現(xiàn) (rovide) 64K 的精度，帶符號(hào)整數(shù)值范圍為 -215 至 215-1。
與此相對(duì)比，浮點(diǎn) DSP 將數(shù)據(jù)路徑分為兩部分：一是可用作整數(shù)值或?qū)崝?shù)基數(shù)的尾數(shù)，二是指數(shù)。在支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)單一精確運(yùn)算的 32 位浮點(diǎn) DSP 中，尾數(shù)為 24 位，指數(shù)為 8 位。由于其較長(zhǎng)的字長(zhǎng)與取冪范圍，該器件支持 16M 的精度范圍，這樣的動(dòng)態(tài)范圍大大高于定點(diǎn)格式可提供的精確度。實(shí)施業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)雙精度（64 位，包括一個(gè) 53 位的尾數(shù)與 11 位的指數(shù)）的器件還可實(shí)現(xiàn)更高的精確度。