Дискретные системы и цифровая обработка сигналов. Дахнович А.А. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 5.10
5.5. ОСОБЕННОСТИ ЦОС,
ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭЛЕМЕНТНУЮ БАЗУ
1. Высокая скорость поступления данных. Для обеспечения их своевременной обработки требуется высокая произво-
дительность процессора. Общепринятой мерой оценки производительности цифровых сигнальных процессоров является
количество миллионов условных одноцикловых команд, выполняемых в секунду: MIPS (Million Instructions Per Second) – для
процессоров с фиксированной точкой и MFLOPS (Million Float Operations Per Second) – для процессоров с плавающей точкой.
Производительность зависит от тактовой частоты, однако эта зависимость не является прямой, что иллюстрируется табл. 5.2.
Производительность, выражаемая в MIPS, является пиковой, т.е. предельно возможной. Реальная производительность
может быть значительно меньшей.
Таблица 5.2
Процессор
Тактовая частота,
МГц
Производительность, MIPS
TMS320C2xxx
TMS320C5xxx
ADSP-21xx
20…80
30…133
40…100
20…40
30…532
75…150
Обычно реальную производительность ЦСП оценивают временем выполнения некоторых стандартных алгоритмов, на-
пример 1024-точечного быстрого преобразования Фурье (БПФ). Другой способ оценки реальной производительности состо-
ит в тестировании процессора на группе специальных задач и присвоении по результатам тестирования некоторого условно-
го коэффициента производительности.
2. Широкий динамический диапазон изменения входных/выходных данных. Обычно он составляет 40…80 дБ, однако в
ряде случаев, например, в радиоприемных устройствах может достигать 100 дБ. Обработка таких данных требует большой
разрядности (см. табл. 5.3).
Таблица 5.3
Динамический
диапазон, дБ
Разрядность регистров
сомножителей
Разрядность реги-
стров произведения
40
50
60
70
80
100
7
9
10
12
14
17
14
18
20
24
28
34
Большинство современных ЦСП имеет разрядность от 16 до 32 и производительность от 30 до 80 MIPS, однако есть
ЦСП обладающие производительностью до 2400 MIPS. Допустимый входной диапазон системы ЦОС определяется в первую
очередь разрядностью используемого АЦП, которая в современных системах может достигать 24. Разрядности 24 соответст-
вует предельный динамический диапазон в 120…140 дБ. Разрядность в 7…10 бит вполне удовлетворяет контроллеры, исполь-
зуемые в системах управления. Для систем обработки речи и звука минимально допустимая разрядность АЦП составляет
13…14 бит.
3. Большое количество операций сложения, умножения и логических операций, которые повторяются многократно.
Среди операций, выполняемых системой ЦОС, особое место занимает операция, получившая название MAC (MULTIPLI-
CATION–ADDITON–ACCUMULA-
TION) – "умножение–сложение–накопление", так как она составляет основу большинства алгоритмов ЦОС.
Элементная база ЦОС должна быть ориентирована на быстрое выполнение отмеченных выше простых операций. В ча-
стности, в ЦСП операция MAC выполняется аппаратно.
Аналоговый
интерфейс
ввода (входной
фильтр,
АЦП и пр.)
Процессор
программной
реализации
алгоритма
ЦОС
Аналоговый
интерфейс
вывода (ЦАП,
сглаживающий
фильтр и пр.)
Интерфейс
внешней
памяти
Интерфейс
канала
Контроллер
(программа
управления)
Система
синхронизации
Модуль
внешней
памяти
Канал
связи
)(tx
)(ty

Страницы