PWr - Charakterystyka procesorów DSP: budowa, rozwiązania układowe
From Education
Contents |
[edit] Procesor sygnałowy
Procesor sygnałowy (ang. Digital Signal Processor, procesor DSP) oznacza klasę specjalizowanych procesorów do cyfrowej obróbki sygnałów (głównie w czasie rzeczywistym). Charakteryzują się rozdzielonymi pamięciami programu i danych (architektura harwardzka), możliwością równoczesnego odczytu instrukcji i danych, sprzętowym dostosowaniem do wykonywania operacji najczęściej występujących przy przetwarzaniu sygnałów (filtracji FIR i IIR, transformacji Fouriera, korelacji wzajemnej) i potokowym przetwarzaniem instrukcji.
Procesory DSP posiadają wiele wyspecjalizowanych pod kątem obróbki sygnału operacji SIMD (single instruction multiple data). DSP pozwalają na przetwarzanie równoległe danych, nie oferują jednak wielozadaniowości (multitasking). Wiele z nich umożliwia bezpośredni dostęp urządzenia zewnętrznego do pamięci układu (direct memory access).
Procesory DSP pojawiły się jako odpowiedź na zapotrzebowanie na sprawne układy do przetwarzania dźwięków mowy.
Działanie procesora DSP w układzie obrazuje schemat:
wejście analogowe ----->ADC---->DSP---->DAC---> wyjście analogowe ADC/DAC - analog-digital converter / digital-analog converter DSP - przetwarzanie danych cyfrowych
[edit] Cechy DSP
Z wykładu o DSP:
- układowo zrealizowane operacje mnożenia i akumulacji (MAC - multiply and accumulate)
- rzadko realizuje się dzielenie
- możliwość wykonania procesora DSP na układzie FPGA
- mała szybkość, ale też brak konieczności stosowania chłodzenia
- konwersja ADC powoduje efekty aliasingowe
- linear time invariant - reakcja systemu jest liniowa i niezmienna w czasie
[edit] Przykłady
Pierwszy układ aspirujący do klasy DSP - 2920 (zwany analog signal processor) - został wyprodukowany w roku 1979; zawierał procesor, pamięć EPROM i RAM i przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe w pojedynczym chipie.
Innym znaczącym pionierem procesorów DSP był układ TMS32010 z roku 1982 prod. Texas Instruments.
Istnieje możliwość wykonywania operacji charakterystycznych DSP na mikrokontrolerach ogólnego przeznaczenia. Przydatne okazuje się wtedy wsparcie dla arytmetyki nasyceniowej, operacji SIMD oraz wyspecjalizowanych funkcji pozwalających na wykonanie typowych zadać DSP (np. możliwośc operowania na buforach cyklicznych przydatne w oprogramowywaniu FFT). Konieczność rozgałęziania programu wymusza zaawansowaną predykcję skoków, bez której niemożliwe jest zastosowanie procesora ogólnego przeznaczenia z głębokim potokiem jako zastępnika DSP.
[edit] Linki zewnętrzne
- DSP Developer's Village - strona firmy Texas Instruments
- http://www.zmitac.iinf.polsl.gliwice.pl/ui/instrukcje/DSP/DSP.PDF - dokument PDF (instrukcja laboratotyjna)
- http://www.eletel.p.lodz.pl/~makowski/old_html/ps1.pdf - prezentacja w pdf
[edit] Pochodzenie tekstu
Tekst pochodzi z polskiej Wikipedii lub opiera się na haśle z Wikipedii i udostępniony jest na licencji GFDL.
- Co to GFDL? - artykuł na pl.wikipedia.org
- GFDL - licencja GFDL w witrynie gnu.org
