?。欤铮铮穑椋睿绲闹噶睢５瑫r支持這些運算也是很有意義的，所以可以用一些已有的指令組合來實現(xiàn)，盡管這會帶來一些性能上的微小的損失。

　?。拢椋簦鳎椋螅濉。颍澹觯澹颍螅幔臁。幔洌洌颍澹螅螅椋睿缭诳焖俑盗⑷~變換（ＦＦＴ）中是一個很常見的功能需求，是很多ＤＳＰ算法的基礎(chǔ)功能?，F(xiàn)有的桶位移（ｂａｒｒｅｌ?。螅瑁椋妫簦澹颍┕δ芴峁┝藢崿F(xiàn)ｂｉｔ－ｗｉｓｅ?。颍澹觯澹颍螅幔斓囊环N仿真方法，和用單指令實現(xiàn)相比只有微小的性能損失。例如，對于一個５１２個樣本的ＦＦＴ來說，在ＡＲＭ９Ｅ核上需要大概２９ｋ的時鐘周期，其中只有大概３００個時鐘周期是用來仿真ｂｉｔ－ｒｅｖｅｒｓｅｄ?。幔洌洌颍澹螅螅椋睿绲?，只占了整個ＦＦＴ變換的１％。

　　分析——語音編碼：

　?。牵樱停粒停遥ǎ粒洌幔穑簦椋觯濉。停酰欤簦椤。遥幔簦澹┱Z音編碼方案已被３ＧＰＰ　（ｔｈｅ?。裕瑁椋颍洹。牵澹睿澹颍幔簦椋铮睢。校幔颍簦睿澹颍螅瑁椋稹。校颍铮辏澹悖簦┻x為ＧＳＭ，ＵＭＴＳ和ＷＣＤＭＡ網(wǎng)絡(luò)的語音解決方案?！∷跤芯€的語音傳輸質(zhì)量和有效的頻譜使用范圍使得它可能成為下一代的無線語音編碼標準。

　?。粒停易赃m應(yīng)系統(tǒng)可跟據(jù)無線信道的質(zhì)量自動調(diào)整語音和信道的比特率工作模式。支持ＡＭＲ的增強型射頻源算法還可以根據(jù)傳輸負荷和信道質(zhì)量調(diào)整半比特率和全比特率模式。ＡＭＲ編碼的思想不止是根據(jù)無線傳輸?shù)那闆r作出調(diào)整，并且能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運營商的需要做出調(diào)整。

　　ＡＭＲ（自適應(yīng)多速率）編解碼器組由速率從１?。病。。病。搿。狻。稹。笾粒础。。贰。怠。搿。狻。稹。蟮模粒茫牛蹋新暣a器組成，它有８種固定的信源速率模式（４．７５￣１２．２０ｋｂｉｔ／ｓ）。ＡＭＲ以２０ｍｓ的語音為一幀進行處理（對應(yīng)于１６０個采樣值在每秒８０００個采樣值的速率下）。ＡＭＲ把１６０個１３位的采樣值映射為編碼塊，還能把這個編碼塊重構(gòu)造為１６０個語音采樣值。對于這１６０個采樣值中的每一個來說，語音信號基于碼激勵線性預(yù)測（ＣＥＬＰ）編碼模式分析得到線性預(yù)測（ＬＰ）系數(shù)。這些系數(shù)被編碼和傳輸。在解碼的時候，這些系數(shù)被解碼然后語音通過ＬＰ合成和加權(quán)濾波器合成為發(fā)音時的激發(fā)訊號（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ?。螅椋纾睿幔欤?。

　?。粒停艺Z音編碼器是用定點標準Ｃ語言（ｆｉｘｅｄ－ｐｏｉｎｔ　ＡＮＳＩ－Ｃ）描述的到ｂｉｔ位的算法，易于驗證和測試。

　　ＡＭＲ實現(xiàn)：

　　就像其他很多信號處理應(yīng)用一樣，實現(xiàn)ＡＭＲ算法的一個關(guān)鍵是有效的數(shù)字濾波和數(shù)字相關(guān)性。ＡＲＭ９Ｅ架構(gòu)實現(xiàn)了對應(yīng)于相關(guān)性操作的“塊”操作，這使得對寄存器的訪問減少，提高了效率。

　?。粒遥停梗胖噶罴梢园褍蓚€１６位數(shù)相乘的操作數(shù)分別放在一個３２位的寄存器里，各占用半字的大小。然后把結(jié)果標量乘積放在一個３２位的寄存器里。這種實現(xiàn)通過使用四個通用寄存器作為累加數(shù)，能夠從三個另外的輸入數(shù)據(jù)和系數(shù)得到聯(lián)合乘積，而不用對數(shù)據(jù)和系數(shù)做移動操作。

　　通常，普通的實現(xiàn)會對輸入數(shù)據(jù)進行移位迭代以產(chǎn)生下一個乘積。通過復用塊操作中的數(shù)據(jù)，四個相關(guān)系數(shù)的乘加操作只通過傳輸，節(jié)省了Ｌｏａｄ／Ｓｔｏｒｅ的操作。圖三指出了相關(guān)系數(shù)的塊操作過程　。

　?。粒遥停梗诺膯沃芷陲柡瓦\算指令也使得塊聯(lián)合乘法變得更快。而相應(yīng)的操作在ＡＲＭ９架構(gòu)上要用到四個周期。

　　由于塊操作對于相關(guān)系數(shù)計算效率上的增強，對于需要大量計算的ＡＭＲ編碼功能，ＡＲＭ９Ｅ只需要實現(xiàn)同樣功能的ＡＲＭ９架構(gòu)的指令的６６％。

　　Ｇ．７２３．１語音編碼器：

　?。桑裕諛藴剩牵罚玻常笔且粋€為視頻會議應(yīng)用定制的語音壓縮算法的國際標準。他能夠把采樣率為８ＫＨｚ的語音信號編碼為能在６．４或者５．３Ｋｂｐｓ的信道上傳輸?shù)男盘?。Ｇ．７２３提供了約為４ＫＨｚ的鐘鳴聲質(zhì)量的語音帶寬。這是通過ＧＳＴＮ或者無線信號進行可視電話的必需的語音編碼器。Ｇ．７２３．１還是通過ＩＳＤＮ，Ｂ－ＩＳＤＮ，ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ　ＱｏＳ?。蹋粒?，　ｎｏｎ－ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ?。眩铮印。蹋粒芜M行視頻電話，或者利用幀中繼（ＶｏＦＲ）和ＶｏＩＰ進行語音傳輸?shù)目晒┻x擇的標準。

　　語音編碼器可以從ＤＳＰ增強指令集得到很多性能提升。ＡＲＭ９Ｅ架構(gòu)的ＤＳＰ增強指令集僅使用處理器２?。担サ男阅堋蟾艦椋矗担停龋?，就可以很好的運行Ｇ．７２３．１算法了，而ＡＲＭ９需要７６ＭＨｚ。由于使用了１６位的算法和飽和運算的大量使用，使得ＡＲＭ９Ｅ架構(gòu)成為了非常適合于編解碼應(yīng)用的架構(gòu)。

　　比較分析：

　　對于許多數(shù)字信號算法，點積運算功能通常對于峰值處理能力有著較高的要求，圖四給出了ＡＲＭ９Ｅ相對于ＡＲＭ９處理點積更好的性能的圖示。可以看到有了ＤＳＰ增強指令集，通常能提高平均兩倍的性能。

　　ＡＲＭ?。模樱性鰪娊鉀Q方案的一個很重要的好處，也是相比于專用ＤＳＰ的一大優(yōu)點就是所有的處理都能夠在一個單獨的ＡＲＭ處理器上完成。這既減少了功耗，芯片面積，還使得硬件和軟件的開發(fā)過程變得簡化。

　?。粒遥湍軌蛟谔幚黻P(guān)鍵算法的同時滿足系統(tǒng)任務(wù)控制的需求，比如ＩＯ控制，卡式存儲器，顯示和鍵盤。而專用的ＤＳＰ處理器要完成同樣的任務(wù)就需要另一個單獨的微控制單元?；趦蓚€處理器單元的設(shè)計需要多余的芯片面積。另外，由于要在ＤＳＰ和微控制器間開發(fā)關(guān)于控制和數(shù)據(jù)的交換的協(xié)議，這也使得開發(fā)變得復雜。把這些復雜的功能整合到一個單獨的處理器對于簡化開發(fā)和加速產(chǎn)品的上市時間是一個非常關(guān)鍵的因素。

　　因為ＡＲＭ?。模樱性鰪娦吞幚砥髦恍枰粋€單獨的存儲器系統(tǒng)，統(tǒng)一的存儲器映射簡化了軟件總體的設(shè)計難度。對于那些需要ＲＴＯＳ的系統(tǒng)來說，現(xiàn)在只需要一個任務(wù)通過簡單的ＡＰＩ來完成對于ＤＳＰ功能的調(diào)用。而專用的ＤＳＰ解決方案需要開發(fā)預(yù)約式時間調(diào)度程序來完成ＲＴＯＳ對于ＤＳＰ功能的使用，這增加了復雜性和兩個處理器間切換時時間處理的難度。

　　總結(jié)：

　?。粒遥汀。模樱性鰪娂軜?gòu)和ＤＳＰ擴展指令集提供了開發(fā)者直接使用嵌入式內(nèi)核開發(fā)高性能的數(shù)字處理算法的可能，并且不會帶來控制性能的損失。ＡＲＭ‘Ｅ’內(nèi)核增強了靈活性和編程解決方案的應(yīng)用空間，作為ＳｏＣ設(shè)計的內(nèi)核，它能夠提供許多需要峰值處理能力的算法優(yōu)化的解決方案和復雜的控制能力。

　　ＡＲＭ的ＤＳＰ解決方案和他的通用ＲＩＳＣ架構(gòu)內(nèi)核在硬件資源和提供算法高性能的處理能力方面達到了很好的平衡，在實現(xiàn)增強性能的同時，沒有增加很多芯片面積和電源消耗。

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