Wykład 5:
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 19

Wykład 5: PowerPoint PPT Presentation


  • 85 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Wykład 5:. Mikroprocesory sygnałowe -wstęp: zastosowania i rodziny architektura podstawowe operacje ALU. Zastosowania procesorów sygnałowych - dźwięk. obróbka dźwięku: korektory efekty specjalne (echo, pogłos, dodawanie głębi), filtracja

Download Presentation

Wykład 5:

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Wyk ad 5

Wykład 5:

  • Mikroprocesory sygnałowe -wstęp:

    • zastosowania i rodziny

    • architektura

    • podstawowe operacje ALU


Wyk ad 5

Zastosowania procesorów sygnałowych - dźwięk

  • obróbka dźwięku:

    • korektory

    • efekty specjalne (echo, pogłos, dodawanie głębi),

    • filtracja

    • usuwanie echa (ang.echo cancellation) (telefony komórkowe, łączność cyfrowa)

  • przetwarzanie dźwięku:

    • zniekształcanie

    • kodowanie (CD, MP3, telefon i radio cyfrowe)

    • rozpoznawanie mowy

    • synteza mowy

    • systemy aktywnego wyciszania (słuchawki obsługi technicznej lotnisk, dźwięk transformatora energetycznego, hałas wentylatora w komputerze PC, ...)

    • echolokacja i lokalizacja bierna: sonary ultradźwiękowe, wykrywanie, lokalizacja i identyfikacja obiektów (przykład „szyk mikrofonów”)


Wyk ad 5

Zastosowania procesorów sygnałowych - obraz

  • obróbka obrazu:

    • regulacja parametrów (barwa, nasycenie,kontrast)

    • „obraz w obrazie”

    • korektory

    • przechwytywanie i zatrzymywanie

  • przetwarzanie obrazu:

    • kodowanie/kompresja (JPG, DIVX)

    • rozpoznawanie obrazów (medycyna, „oczy” robotów)

    • synteza obrazu (w prostszych systemach graficznych)

    • zmiana rozdzielczości, interpolacja


Wyk ad 5

Zastosowania procesorów sygnałowych - sterowanie

  • sterowanie maszyn elektrycznych:

    • wieloosiowe frezarki i tokarki numeryczne

    • nowoczesny napęd pojazdów elektrycznych

    • roboty przemysłowe

  • inne:

    • układy sztucznej inteligencji

    • autopilot

    • układy sterowania ruchu robotów

    • aparatura medyczna

    • kontrola poprawności działania procesów przemysłowych

    • itp.

*materiał ze strony

http://www.itee.uq.edu.au/~damien/GuRoo/photos.html


Wyk ad 5

  • frezarka CNC (Computer Numerical Control)


Wyk ad 5

Rodziny procesorów sygnałowych

  • Texas Instruments:

    • stałoprzecinkowe 16-bitowe: TMSC32-2xx

    • zmiennoprzecinkowe 32-bitowe: TMSC320-6xx

    • dedykowane: TMS24xx, TMS28xx

  • Analog Devices:

    • stałoprzecinkowe 16-bitowe: ADSP21xx

    • zmiennoprzecinkowe 32-bitowe: ADSP21xxx

    • dedykowane: ADMCx01, ADMC2199x

  • Motorola:

    • stałoprzecinkowe 24-bitowe: DSP56xxx

  • mikroprocesory z dodatkową jednostką DSP:

    • jednostka MACC, architektura Harvard


Wyk ad 5

Rodziny procesorów sygnałowych

  • Elementy procesora sygnałowego:

    • układy arytmetyczno-logiczne ALU dostosowane do szybkiego wykonywania działań typu mnożenie i dodawanie (jednostka Multiple and Accumulate MACC)

    • operowanie na sygnałach rzeczywistych (stało lub zmiennoprzecinkowych)

    • mechanizmy nasycania wyniku, zaokrąglania

    • mechanizmy do szybkiego indeksowania wektorów (tablic) i macierzy

    • szybka jednostka przesuwająca bity (Shifter) głównie procesory stałoprzecinkowe

    • elementy wejścia i wyjścia (I/O): przetworniki analogowo/cyfrowe i cyfrowo/analogowe, szybkie interfejsy szeregowe,

    • szybka pamięć typu Harvard

    • sprawna jednostka przetwarzająca (CPU) - często zwielokrotnione jednostki ALU


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Architektura jednego z modeli serii ADSP21xx


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Rozwój serii 21xx


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Architektura dedykowanego procesora ADMC-21991


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Rozwój serii 21xxx


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Architektura jednego z modeli serii 210xx (Sharc)


Wyk ad 5

Architektura procesorów sygnałowych

  • Architektura modelu serii 211xx (Sharc)


Wyk ad 5

Jednostki obliczeniowe

  • Jednostka ALU (21xx)

  • R = X + Y Add X and Y operands

  • R = X + Y + CI Add X and Y operands and carry-in bit

  • R = X – Y Subtract Y from X operand

  • R = X – Y + CI - 1 Subtract Y from X operand with “borrow”

  • R = Y – X Subtract X from Y operand

  • R = Y – X + CI - 1 Subtract X from Y operand with “borrow”

  • R = – X Negate X operand (twos-complement)

  • R = – Y Negate Y operand (twos-complement)

  • R = Y + 1 Increment Y operand

  • R = Y – 1 Decrement Y operand

  • R = PASS X Pass X operand to result unchanged

  • R = PASS Y Pass Y operand to result unchanged

  • R = 0(PASS 0) Clear result to zero

  • R = ABS X Absolute value of X operand

  • R = X AND Y Logical AND of X and Y operands

  • R = X OR Y Logical OR of X and Y operands

  • R = X XOR Y Logical Exclusive OR of X and Y operands

  • R = NOT X Logical NOT of X operand (ones-complement)

  • R = NOT Y Logical NOT of Y operand (ones-complement)


Wyk ad 5

Jednostki obliczeniowe

  • Jednostka MAC (21xx)

  • MR=X*Y Multiply X and Y operands.

  • MR=MR+X*Y Multiply X and Y operands and add result to MR register.

  • MR=MR–X*Y Multiply X and Y operands and subtract result from MR register.

  • MR=0 Clear result (MR) to zero.


Wyk ad 5

Jednostki obliczeniowe

  • SHIFTER (21xx)

  • • Arithmetic Shift (ASHIFT)

  • • Logical Shift (LSHIFT)

  • • Normalize (NORM)

  • • Derive Exponent (EXP)

  • • Block Exponent Adjust (EXPADJ)


Wyk ad 5

Warunkowe operacje ALU/ MAC/ Shifter

  • Instrukcje wykonywane warunkowo:

  • IF warunek instrukcja

  • Jednoczesnie wykonywane operacje:

  • ALU,

  • MAC,

  • Shifter,

  • pobranie danej z pamięci programu,

  • pobranie danej z pamięci danych

  • Np.:

  • AR=ABS X0, MR=MR+MX*MY, SR=LSHIFT SI BY -1

  • MR=MR+MX0*MY0, X0=DM(I1,M1), MX=PM(I0,M0)


Wyk ad 5

Przykład programu


Wyk ad 5

Inne operacje arytmetyczne


  • Login