数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）理论与技术是一门应用广泛的学科。数字信号处理是利用计算机技术，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩以及识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）也称为DSP芯片，是一种适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用领域是实时快速实现各种数字信号处理算法及各种复杂控制算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

1）采用哈佛结构。程序和数据存储空间分开，采用不同的总线，可以同时访问指令和数据。

2）具有专门的硬件乘法器和乘法指令。可在一个指令周期内完成一次乘法和一次加法（Multiply and Accumulate，MAC）。

3）支持流水线（Pipeline）操作。取指令、译码和执行等操作可以重叠执行。

4）具有特殊的适合数字处理算法的DSP指令。例如设置循环寻址及倒位序寻址指令，使得寻址、排序的速度大大提高，从而能方便、快速地实现FFT算法。

5）片内具有快速RAM。

6）具有单周期操作的多个硬件地址产生器。

7）快速的中断处理和硬件I/O支持。

世界上第一个DSP芯片是1978年AMI公司开发的S2811，1979年Intel公司开发的可编程器件2920是DSP芯片的一个里程碑。这两种芯片都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年，日本NEC公司推出的μPD7720是第一个具有乘法器的商用DSP芯片。

TI公司在1981年成功推出了其第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品，之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、C25等，第三代DSP芯片C30/C31/C32，第四代DSP芯片C40/C44，第五代DSP芯片C5x/C54x，第二代DSP芯片的改进型C2xx，集多DSP芯片于一体的高性能DSP芯片C8x以及第六代DSP芯片C62x/C67x等。目前TI的DSP产品已经成为最有影响的DSP芯片。

第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是日本Hitachi公司，它于1982年推出了浮点DSP芯片。1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764指令周期为120ns，且具有双内部总线。而第一个高性能浮点DSP芯片是AT&T公司于1984年推出的DSP32。(www.daowen.com)

Motorola公司1986年推出了定点DSP芯片MC56001。1990年推出了与IEEE浮点格式兼容的浮点DSP芯片MC96002。

美国模拟器件公司（Analog Devices Inc.，ADI）在DSP芯片市场上也占有一定的份额，其定点DSP芯片有ADSP 2101/2105、ADSP 2111/2115、ADSP 2161/2164以及ADSP 2171/2181，浮点DSP芯片有ADSP21000、ADSP21062等。

自1980年以来，DSP芯片不断发展，应用越来越广泛。从运算速度来看，MAC（一次乘法和一次加法）时间已经从400ns（如TMS32010）降低到10ns以下（如TMS320C54x、TMS320C62x/67x等），处理能力提高了几十倍。片内RAM数量增加一个数量级以上。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上。DSP芯片的发展使DSP系统的成本、体积、重量和功耗都大大下降。

DSP芯片的重要发展方向之一是片上系统（System on Chip，SoC）。TIC2000系列的TMS320F28x DSP控制器（DSP Controller）是一种集成了大量片内外设、适用于控制领域的32位DSP芯片，被称为数字信号控制器（Digital Signal Controller，DSC），实际上是一种具有DSP处理能力的高性能单片机（Microcontroller，MCU）。

在DSP芯片向高性能、高速及低功耗方向发展的同时，数字信号处理理论也在不断发展。自适应滤波、卡尔曼滤波、同态滤波、自适应控制等理论逐步成熟和应用，各种快速算法，声音与图像的压缩编码、识别与鉴别，加密解密，调制解调以及频谱分析等算法都成为研究的热点，并有长足的进步，为各种实时处理的实际应用提供了算法基础。

目前生产DSP芯片的公司有TI、Motorola（代表型号MC96002）、ADI（代表型号AD2100）、微芯（代表型号如dsPIC数字信号控制器）、Lucent和NEC等。

TI公司的DSP产品已经成为当今世界最有影响的DSP芯片，其市场占有量占世界份额的50%左右，为最大的DSP芯片供应商。TI公司应用最广泛的三大系列DSP芯片为TMS320C2000系列、TMS320C5000系列和TMS320C6000系列。

TMS320C2000系列DSP芯片是为控制领域优化（Control optimized）设计的，主要是16位和32位定点DSP，包括TMS320C24x/C28x等子系列，片内集成了Flash存储器、高速A-D转换器、事件管理器、串行通信接口及CAN通信模块等，适用于数字电动机控制（包括变频器、伺服系统等）、运动控制、机器人、数控机床以及工业测控等需要数字化的控制领域。

TMS320C5000系列为低功耗、低成本、高性能DSP。主要用于无线通信和有线通信设备中，如IP电话、PDA、网络电话、服务器、便携式信息系统及消费类电子产品等。

TMS320C6000系列是高性能的DSP，具有较高的性能价格比。其中C62x子系列为16位定点DSP，工作频率为150～300MHz，运行速度为1200～2400MIPS，具有两个乘法器、6个算术逻辑单元、超长指令字结构、大容量的片内存储器、4个DMA接口、两个多通道缓冲串口以及32位片内外设。可用于无线基站、调制解调器、网络系统、中心交换机和数字音频广播设备等。