1. 디지털 (Digital) 이란?
ㅇ 데이터를 수치,숫자로 바꿔 나타내는 방식
ㅇ 어원 : 디지트 (Digit, 원래 사람의 손가락, 동물의 발가락을 의미)
ㅇ 대응 : 아날로그 (Analog)
ㅇ 특징
- 데이터를 한 자리씩 끊으며 중간값을 취하지 않음,
- 애매모호함이 없고, 정밀도를 높이기 용이함 등
2. 디지털 신호처리 (Digital Signal Processing, DSP)
ㅇ 디지털 신호를 유용한 정보로 만들기위해 추출,강화,저장,전달하기 위한 신호처리 기술들
- 시간 및 진폭이 모두 이산적인 신호의 변환 및 이산 신호 연산을 다룸
ㅇ 통상, 다음과 같은 경우에 주로 쓰임
- 더 높은 정확도가 필요할 경우, 복잡하거나 비선형적인 처리, 또는 메모리가 필요한 경우 등
3. 디지털 신호처리의 장단점
ㅇ 아날로그 신호처리에 대한 디지털 신호처리의 장점
- 정도(精度) 조절
. 요구되는 정도에 따라 비트의 길이를 크게 잡으면 고 정도의 특성이 얻어지며,
아날로그에서는 실현이 불가능한 극히 급준한(sharp) 특성 실현이 가능 ☞ 롤오프 참조
- 유연성 (변경 용이)
. 계수 값을 바꾸는 것에 의해 임의의 특성을 쉽게 얻을 수 있음
- 재현성 좋음
. 아날로그 소자의 경우와 같은 제품간 차이가 생기지 않고, 균일한 품질 보증
- 안정성 좋음
. 아날로그 방식에서 특히 문제가 되는 온도변화, 경년변화에 의한 품질열화가 미 발생
- 왜곡 및 잡음에 강함
. 아날로그 파형이 겪는 전송 중 부가되는 잡음,왜곡 등에 덜 취약
- 다중화 용이
. 심지어, 시분할 다중 처리도 가능
- 설계 용이
. 정확한 값 보다는 대략적인 범위로 LOW(0),HIGH(1) 만을 취급하므로 설계가 쉬워짐
- 정보 저장이 용이
. 적은 공간에 많은 비트 단위의 정보를 저장 가능
- 동작의 프로그래밍 용이
. 일련의 저장된 명령들의 프로그램으로 제어 가능
- 경제성
. 디지털 LSI 기술의 발달로 집적화 용이 가능 및 저가격화, 저전력화
ㅇ 아날로그 신호처리에 대한 디지털 신호처리의 단점
- 승산기(multiplier)의 속도 한계
. 신호처리가 가능한 신호의 최고 주파수가 제한됨
- 기본적으로 매우 많은 하드웨어적인 요소 또는 계산이 필요
. 아날로그 신호처리는 상대적으로 적은 수의 소자로도 구현이 가능
. 높은 복잡도 및 드물게 고 비용이 요구됨
4. 디지털 신호처리 장치 (Digital Signal Processor, DSP)
ㅇ 디지털 신호처리에 전용코자 연산 처리속도 향상에 주안점을 두고 꾸준히 개발, 성능 개선
을 이루어 온 칩을 말함
- 프로세서 및 디지털 신호처리(Digital Signal Processing) 기술에 기반을 둠
ㅇ 특징
- 1 클럭으로 1 이상의 명령 수행 가능, 비교적 내부 버스의 폭이 넓음,
고속 하드웨어 승산기, 범용 CPU의 부담을 줄이기 위해 주로 사용 등
ㅇ 응용분야
- 영상부호화, 음성부호화, 모뎀, 제어분야 등
ㅇ 주요구성
- 제어부, 어드레스 발생부, 산술논리연산부
ㅇ DSP 종류
- 고정소수점 DSP, 부동소수점 DSP
5. 마이크로프로세서와 DSP 간의 차이
ㅇ DSP는 컴퓨터 등에 사용되는 범용의 마이크로프로세서(microprocessor)와는 또다른
독자적인 발전을 해왔음
ㅇ DSP의 가장 큰 특징은, 어떠한 승산(multiplication)이라도 하나의 클럭(사이클)내에
계산을 완료할 수 있는 하드웨어 승산기(multiplier)를 갖추고 있다는 점
ㅇ 결국, DSP는 특정 응용을 염두에 두고,
- 실시간(리얼타임) 또는 매우 빠른 시간내에 많은 양의 데이터 처리에 적합