此外，隨著近幾年的Internet應用普及，人們利用數碼攝像機和數碼照相機等便攜式視聽（AV）機器拍攝的活動圖像和靜止圖像，可在Internet上自由發送，欣賞從網上下載的視頻及圖像文件已成為流行時尚。隨著便攜式AV 機器的推廣應用，愈來愈要求能很容易地向存儲器里記錄那些按照MPEG4壓縮的信息。隨著通信帶寬的拓展，這些AV 機器的功能也在移動電話中有所體現，已成為移動通信的業務內容 。在這種發展形勢之下，許多電子器件制造商紛紛發展各自的DSP 產品。例如，日本NEC公司開發的μPD7721x系列，其中μPD77214裝備有視頻接口和同步DRAM接口，而且在一個芯片上同時實現視頻和音頻信號的編碼/譯碼處理。
本文以μPD77214為例，介紹這種新型DSP產品的體系結構和各個功能部件。
μPD77214簡介
μPD77214型DSP新產品是利用5層布線的CMOS工藝制造的，柵欄條寬為0.13μm，在4.27mm×5.14mm的芯片上集成1300萬個晶體管。正是由于它是利用先進半導體工藝制造的，該DSP產品具有高速和低功耗特點，時鐘頻率為160MHz，每單位處理性能消耗的電流為0.35mA/MIPS。
產品性能如下：
它在以往的聲音編碼/譯碼接口等基礎上，裝備有REC656格式的數字化視頻接口，幀存儲器用16位寬度的同步DRAM接口；可執行VGA規模的JPEG靜止圖像捕捉，VGA規模15幀/秒的MPEG4視頻編碼、譯碼等視頻處理任務。μPD77214型DSP新產品的規范如表1所示；有關它的系統結構框圖如圖1所示。
層次化體系結構
為了提高DSP 新產品的開發效率，采用由機芯宏單元構成的分層設計（參閱μPD77214系統結構框圖1）。
μPD77214型DSP的第1層是面向先行開發的音頻編碼/譯碼的DSP（μPD77213機芯）：它是由掌管32位指令總線、16位數據總線（X總線，Y總線）、運算部件、程序控制部件、數據尋址部件等微結構連接而成的處理器機芯、中斷控制器和各個接口電路以及指令存儲器宏單元乃致數據存儲器宏單元構成的；它的第2層是由視頻接口、幀存儲器接口、仲裁器和行緩存等構成的μPD77214特有的視頻接口部件。
具體功能部件
1 存儲器
作為μPD77213機芯內置的存儲器，它裝備有存放程序用的15.5KB×32bit的隨機存取存儲器RAM，32KB×32bit×2頁的只讀存儲器ROM，存儲數據用的18KB×16bit的RAM ，32KB×16bit的ROM共有2頁（X頁面和Y頁面）；總計備有1Mb的靜態RAM和3Mb的ROM。由于具備這樣豐富的存儲器資源，可以裝備JPEG靜止圖像編碼/譯碼、MPEG4活動圖像編碼/譯碼等視頻壓縮 、解壓縮信號處理，AMR音頻編碼/譯碼、AAC音頻編碼/譯碼等的音頻壓縮、解壓縮信號處理的程序，根據這些軟件程序可靈活支持各種格式。
2 外圍電路
作為μPD77213機芯外圍電路，它內置有外部數據存儲器接口（包括執行內置數據存儲器和各接口間的數據傳送的8ch DMA電路和適合于圖像處理的二維尋址功能）、附加音頻用時間槽賦值TSA（Time Slot Assignment）功能的TSA串行接口、處理立體聲信號的音頻串行接口、16位主機接口、16位定時器、4位通用端口、中斷控制器和支持在芯片ice功能的JTAG測試接口、音頻串行接口以及可以處理64位（L/R分別32位）的串行數據；由于利用MP-3（MPEG1 Audio Layer3）、AAC(MPEG2 Advanced Audio Coding)等中間軟件程序庫，可以很容易地實現便攜式音頻譯碼。
3 視頻接口部件
在μPD77214里，對于上述的μPD77213機芯的外部存儲器接口，附加實現視頻信號處理的視頻接口部件。關于視頻接口部件的結構框圖，詳見圖2所示。這個視頻接口部件是由視頻輸入接口、視頻輸出接口、總線仲裁器和幀存儲器接口構成的。
4 視頻輸入接口部件
作為外部視頻輸入，具有REC656格式的數字視頻接口。與視頻時鐘信號同步，輸入8位寬度的像素數據，分離亮度信號和色差信號，存放到行緩存（Line Buffer）。
對于水平方向、垂直方向，具備縮小采樣功能，通過行緩存，把圖像捕捉到幀存儲器。此外，行緩存裝備有2套分別用于亮度信號和色差信號的8位寬度的368字節的雙端口RAM，可支持VGA規模的圖像捕捉。
5 視頻輸出接口部件
與輸入側同樣，關于外部視頻輸出也具備REC656格式的數字化視頻接口。作為行緩存，裝備有2套分別用亮度信號和色差信號的16位寬度的368字節的雙端口RAM。從行緩存一面下載亮度信號和色差信號，隨著視頻時鐘信號同步，輸出8位寬的像素數據。
對于水平方向、垂直方向具有擴大采樣（Up Sample）功能，通過行緩存，一面擴大幀存儲器上的源像素便可實現輸出。
6 總線仲裁器
總線仲裁器對幀存儲器的存取訪問進行調停。向幀存儲器的存取訪問請求如下：包括由行緩存發出的亮度信號存儲請求和色差信號存儲請求，由輸出行緩存發出的裝載（Load）亮度信號請求、裝載色差信號請求，由用于視頻信號處理的DSP 發出裝載請求、存儲請求。仲載器設定對每一通道的傳送字節組長度，利用查詢進進調停。然而，來自DSP的存取訪問，由于使用μPD77213機芯的DMA存取訪問功能，隱藏了調停開銷，可在DSP內部存儲器的幀存儲器之間進行數據傳送。
7 幀存儲器接口
μPD77214型DSP器件具有連接外部存儲器的幀存儲器接口，它所連接的外部存儲器是用于存儲捕捉的視頻數據或顯示的視頻數據。幀存儲器接口支持16bit×1MW的存儲器空間，可以連接靜態RAM 或者是同步DRAM。同步DRAM 的訪問是通過全頁面字符組讀出模式和單獨寫入模式實現的。
本同步DRAM接口電路具備如下諸多特點：（1） 利用停止時鐘的保留存取訪問實現低成本的無緩存結構；（2）傳送效率高的可變長度字符組存取訪問；（3）隨機訪問時的無空的（dummy）存取訪問；與此同時，由于控制時鐘啟動信號，利用時鐘屏蔽試圖縮減非訪問時的消耗電力。
結束語
在移動通信日益繁榮的今天，DSP確實在以移動電話為首的便攜機器領域里已成為關鍵性器件。顯然，今后將急需大批量的高性能、低功耗和低成本的DSP器件。特別是對DSP高性能化的需求，迫使人們開發具備System LSI集成度的DSP新產品。