Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Институт дистанционного и дополнительного образования (ИДДО)

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Микропроцессорные системы»

На тему «Использование ARM Cortex в качестве DSP в USB аудио интерфейсах»

Содержание

Введение. 3

1. DSP для аудио интерфейсов. 6

1.1. Понятие и сущность DSP и аудио интерфейсов. 6

1.2. Цифровой кодек AIC3104. 8

2. Коммерческие решения. 10

2.1. Шестиканальный USB аудио интерфейс Native Instruments KOMPLETE Audio 6 MkII 10

2.2. Percussa Super Signal Processor 12

Заключение. 14

Список литературы.. 15

Введение

Цифровые сигнальные процессоры (DSP) используются для математической обработки больших объемов данных, которые дают хорошие результаты в системах реального времени.

Цифровые сигнальные процессоры (DSP) - это микропроцессоры со следующими характеристиками:

• Возможность цифровой обработки сигналов в реальном времени. DSP, как правило, должны обрабатывать данные в реальном времени, то есть корректность операции сильно зависит от времени ее завершения.
• Высокая пропускная способность. Поддерживают обработку высокоскоростных потоковых данных, таких как обработка аудио- и мультимедийных данных.
• Детерминированность операций. Время выполнения программ можно вычислить, что гарантирует повторяемость и желаемую производительность.
• Возможность перепрограммирования с помощью внешнего программного обеспечения. Иного поведения системы можно добиться путем изменения алгоритма (или настроек, если в них есть постоянная память для их хранения), выполняемого DSP, а не модификациями оборудования.

1. DSP для аудио интерфейсов

1.1. Понятие и сущность DSP и аудио интерфейсов

Традиционно цифровая обработка сигналов (DSP) в реальном времени реализовывалась с использованием специализированного и относительно дорогого оборудования, например, специальных чипов цифровых процессоров сигналов или программируемых вентильных матриц (FPGA).

Процессор ARM®Cortex®-M4 позволяет обрабатывать звук в реальном времени используя значительно менее дорогой чип. ARM Cortex-M4 - это 32‑разрядный микроконтроллер. Это микроконтроллер ARM Cortex-M3, который был улучшен за счет добавления DSP и инструкций с множественного потока данных (SIMD) и (необязательно) аппаратного модуля с плавающей точкой (FPU). Хотя его вычислительная мощность не сравнима с процессорами цифровых сигналов с плавающей точкой, например, Texas Instruments C674x, он способен реализовывать алгоритмы DSP, например, фильтры FIR и IIR и быстрое преобразование Фурье (FFT) для аудио сигналов в реальном времени. [2]

Базовая система DSP, подходящая для обработки сигналов звуковой частоты, состоит из процессора цифровых сигналов (DSP) и аналоговых интерфейсов, как показано на рисунке 1.1.