Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Александров Е.К. -> "Микропроцессорные системы" -> 384

Микропроцессорные системы - Александров Е.К.

Александров Е.К., Грушвицкий Р.И., Купрянов М.С., Мартынов О.Е. Микропроцессорные системы — Спб.: Политехника, 2002. — 935 c.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка): mikroprocessorniesistemi2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 378 379 380 381 382 383 < 384 > 385 386 387 388 389 390 .. 528 >> Следующая

В случае использования А- и ц-нелинейных зависимостей, для представления
отсчета требуется в данном случае 8 бит: 1 бит - знак, 3 бита - номер
участка А- или р-закона, 4 бита - номер шага на выбранном участке. Данные
нелинейные характеристики позволяют устранить избыточность данных за счет
компандирования (COMpressor/ exPANDER), которое заключается в сужении
динамического диапазона при аналого-цифровом преобразовании и расширение
при цифроаналоговом преобразовании. Очевидно, что скорость выполнения
алгоритма БПФ существенно возрастет, если хранить таблицы значений W".
Наличие памяти загрузки позволяет упростить процесс занесения кода
программы в процессор. Конкретную реализацию обобщенной архитектуры
рассмотрим на примере семейства DSP 56000, которое по организации
процессорного ядра и составу переферии является базовым.
6.2. ПРОЦЕССОРЫ СЕМЕЙСТВА DSP56000
6.2.1. ОБЗОР АРХИТЕКТУРЫ И ШИННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ DSP56000
Общая характеристика Высокая производительность процессоров DSP позволяет
использовать их в области коммуникаций, высокоскоростного управления,
обработке данных, компьютерных приложениях и аудиоприложениях. Приложения
цифровой обработки сигналов эффектив-
669
ПРОЦЕССОРЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
ны в любой области электроники, поскольку любое приложение для аналоговой
электронной схемы может быть разработано с использованием DSP.
Ниже приведены типичные задачи цифровой обработки сигналов, для решения
которых успешно используется DSP:
• телекоммуникации (голосовая почта, телеконференции, секретные
телефоны);
• коммуникации;
• радиокоммуникации;
• компьютерное оборудование (матричные процессоры, рабочие станции,
графические акселераторы);
• обработка изображений;
• графика;
• инструментарий (спектральный анализ, волновая генерация); I
• обработка речи;
• обработка аудиосигналов; -i
• высокоскоростное управление; >
• медицинская электроника; j
• цифровое видео;
• радары и сонары (навигация, океанография, поиск);
• сейсмография.
Как было показано ранее, MAC - основная операция, используемая в
процессорах DSP. Структура DSP содержит необходимые блоки, обеспечивающие
эффективную реализацию операции MAC. Два операнда непосредственно
участвуют в операции умножения, и результат суммируется. Этот процесс
происходит внутри DSP56000 с использованием двух отдельных модулей памяти
за один цикл. Благодаря наличию двух модулей памяти и независимого
суммирующего умножителя, можно объединить две пересылки, умножение и
сложение в одну операцию.
Основу процессора составляют три параллельно работающих устройства:
арифметико-логическое устройство (ALU), устройство генерации адреса (AGU)
и программируемый контроллер (PC).
DSP имеет периферийные устройства на кристалле в стиле микроконтроллеров,
программируемую память, память данных и порты расширения памяти.
Программная модель и система инструкций ориентированы на разработку
эффективных и компактных программ.
Основные характеристики DSP перечислены ниже:
• Скорость - до 30 и более миллионов операций в секунду.
• Точность - 24-разрядные данные, обеспечивающие обработку в динамическом
диапа-
зоне 144 децибел, промежуточные результаты хранятся в 56-разрядном
аккумуляторе, что обеспечивает диапазон в 336 децибел.
• Параллелизм - каждое из операционных устройств на кристалле, память,
периферийные операции независимы и работают параллельно благодаря
развитой системе шин.
• Интеграция - в дополнение к трем независимым операционным устройствам
DSP имеет шесть видов памяти на кристалле, три периферийных устройства
(последовательный коммуникационный интерфейс (SCI), синхронный
последовательный интерфейс (SSI), host-интерфейс, генератор тактовой
частоты и семь шин (три адресных и четыре шины данных); при этом система
является компактной и достаточно дешевой, а также обладает низким
энергопотреблением.
• Невидимый конвейер - трехступенчатый конвейер инструкций прозрачен для
программиста.
670
ПРОЦЕССОРЫ СЕМЕЙСТВА DSP56000
• Система инструкций - 62 инструкции, мнемоники которых совпадают с
инструкциями микроконтроллеров и упрощают трансляцию программ для DSP.
Дополнительные инструкции DSP служат для управления параллельными
операционными устройствами.
• Совместимость программного кода для всех представителей семейства.
• Низкое энергопотребление - за счет использования КМОП-технологии, а
также следующих дополнительных возможностей управления
энергопотреблением: инструкция WAIT; инструкция STOP, останавливающая
внутренний генератор тактовой частоты; уменьшение потребления энергии за
счет уменьшения частоты.
Архитектура DSP, как это следует из приведенных выше характеристик,
разработана специально для приложений цифровой обработки сигналов.
Структура DSP56002, который является базовым для семейства, представлена
на рис. 6.3. Модули, входящие в состав других процессоров семейства,
рассматриваются в отдельных параграфах настоящей главы.
Основные компоненты DSP:
Предыдущая << 1 .. 378 379 380 381 382 383 < 384 > 385 386 387 388 389 390 .. 528 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed