Дискретные системы и цифровая обработка сигналов. Дахнович А.А. - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

6.3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОМАНДЫ
Выше уже говорилось, что с точки зрения системы команд ЦСП относятся к процессорам с RISC-архитектурой, т.е. с
сокращенным набором команд, в котором превалируют простые команды типа "регистр, регистр -> регистр". Такая структу-
ра команд облегчает работу компиляторов языка С таким образом, что программа, написанная на языке С, мало уступает по
эффективности программам на ассемблере.
Кроме этого характерным для ЦСП является наличие специальных команд, оптимизированных для ЦОС. Эти коман-
ды позволяют создавать более компактный код, который занимает меньше места в ПП, а также увеличивают скорость вы-
полнения алгоритмов ЦОС. Среди специальных команд, используемых в ЦСП, выделяют: 1) команды, поддерживающие
базовые операции ЦОС; 2) команды, позволяющие снизить служебные издержки при организации циклов; 3) команды, ори-
ентированные на конкретные приложения.
Приведем несколько примеров специальных команд. Напомним, что КИХ-фильтр работает по алгоритму
1
0
() ()( )
N
k
yn hkxn k
−
=
=
−
∑
;
здесь N – длина фильтра; x(k) – отсчеты входного сигнала; h(k) – коэффициенты фильтра.
В процессоре TMS320C50 этот алгоритм можно реализовать с помощью всего лишь двух команд:
RPT #N-1
MACD HNM1,XNM1
Первая команда RPT #N-1 загружает длину фильтра в счетчик повторения команды и приводит к N – кратному повторе-
нию следующей за ней команды умножения-накопления с перемещением данных (MACD). Команда MACD выполняет за один
такт следующие операции:
1) умножает отсчет данных
x(n – k), который находится в ПД, на коэффициент h(k), который находится в ПП (модифи-
цированная гарвардская архитектура);
2) добавляет произведение к содержимому накопителя;
3) увеличивает на единицу значение
k и подготавливает адреса для обновления соответствующих отсчетов x(n – k) и
h(k).
В наиболее современных ЦСП используется команда, которая позволяет повторять заданное число раз не только от-
дельную команду, но и целый блок команд. Так, в том же процессоре TMS320C50 используется следующий синтаксис для
организации повторения блок команд:
RPTB loop
…………
…………
…………
…………
loop (последняя команда блока)
6.4. ШИРОКИЙ НАБОР УСТРОЙСТВ ВВОДА/ВЫВОДА И ПЕРИФЕРИИ
Характерной чертой ЦСП является интенсивный обмен информацией с различными внешними устройствами, в том
числе и с контроллером, осуществляющим общее управление всей системой ЦОС, в которую рассматриваемый ЦСП входит
в качестве составной части. Это требует от ЦСП наличия развитого интерфейса ввода/вывода, а также различных перифе-
рийных устройств. К таковым относятся:
• параллельные и последовательные порты ввода/вывода, использующие различные протоколы обмена информации;
• каналы прямого доступа к памяти (ПДП), позволяющие производить ввод/вывод информации во внутреннюю па-
мять ЦСП без участия центрального процессора, т.е. без прерывания его работы;
• порты обмена информации между разными процессорами при реализации мультипроцессорных систем ЦОС;
• интерфейсы передачи данных в режиме АТМ;
• сопроцессоры (специализированные процессоры) для решения специализированных задач, например, декодеры Ви-
терби, сопроцессоры для реализации цифровых фильтров и т.п.;
• модули АЦП и ЦАП;
• генераторы сигналов ШИМ (широтно-импульсная модуляция);
• разнообразные модули, осуществляющие конкретные преобразования сигналов (кодеки, компрессоры и т.п.).
•
Рассмотрим в качестве примера несколько ЦСП, выпускаемых компанией Motorola.
6.5. ЦСП СЕМЕЙСТВА DSP560XX КОМПАНИИ MOTOROLA
ЦСП этого семейства широко используются в самых разных областях: коммуникационных системах, цифровых аудио-
системах, робототехнике, системах медицинской диагностики, в военной электронике. Их архитектура ориентирована на
максимизацию пропускной способности в приложениях ЦСП с интенсивным обменом данными. Это обеспечивается благо-
даря расширяемой архитектуре и универсальной подсистеме ввода/вывода. Процессоры данного семейства относятся к ЦСП
с ФТ, имеют разрядность 24, обеспечивающую высокую точность вычислений и широкий динамический диапазон обраба-
тываемых данных, и энергосберегающий режим работы. Представители семейства отличаются друг от друга конфигурацией
памяти и периферийных устройств. Типовая структура представителя семейства DSP560XX представлена на рис. 6.5.

Страницы