Солонина А., Улахович Д. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов (2002) (1095891), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Зашита не может быть отклк>- чена пользователем. Она имеет различные вар»»анть»: зашита только ПЗ". зашита ПЗУ и ОЗУ, работа процессора только в режиме з»илрокомпьюте$>а (невозможность отключения внутреннего ПЗУ). Глава 3 Данные Реализация )стройств инфро 1 б вых» палы»ых процессоров (ЦПОС в . с» г во» о работки сигналов (ЦОС) ца базе цифро(си. атл»е> р): ) включает с»едующие ос цовиые этапы з аботк ра р, ботка метола ц алгоритма ЦОС; О составчсние и отладка ка программы: $3 выполнение п рограммы процессором. Нз всех этапах объекта »юсть ко» ми цц»»овог ся данные — совоьуп- '1 обработки являют лы»' ц «о»»е>»»»ьи' да»»ны ц массивов. Рази цых и ко; значения походиь оно шых — вычисляются.
дных ла»шыл з . вдаются, а промсжуточУказа нным этапам соотвстс встствуют разные мо»ели об а — тематическая второ»»' з»4, . у — »»Рограх»х!»»а>». 8 т »еин твстствует свое и едг вя. ое спецификой модели. ре глпа»ение данных, обусловй настоя шеи главе рассмат и . р вается представление ан одели — в регистрах и яче данных»»а уровне ФизиР ц Р Р ратко оста че»»лах памяти и о ес врелставлеция в а. г тгорцтме и программе.
ных характеристиках данных ц особ енностях 31. П в редставление данных апгоритй)!Е 44>»ць»е З сцм„Р 'тх»а представляются. 'е в схеме алго ц 1 в»>»снах»»» констант, пс вол»»чсск»»м»»»»» »» ос$>еле т ° перс»»снных и л»асс»»вов. йга твенно константацц, 'е»ццей х» ">$цб хара ктеристико»» роцессорс.являегс»,нн„„)„нн„шеи»»х представлен»»е и "4»от с»елу»о че -' шие основные типы льц;. данным 116 Алгоритмы и лрсцессоры цифровой обработки сигнелое глава 3.
Данные (3 вещественный; л3 комплексный; (3 Логический„ л3 литеральный (текстовый). В алгоритмах ((ОС в оыч1юлительиых блоках, неиосрсдствснио оц1осяшихся к обработке сигналов. как правило, исиользую1ся лаииые: гз иелчегтлееннсго типа — отсчеты вхолного и выходного сигншюв. коэффициенты уравнений. отсчеты ДПФ и или!)гльсных характеристик, значения частотных характеристик н т. лг (3 комгмексного типа — в виде уиарячочеиных иар ланныл асшествениого чипа, соогвстствуюпчих вешестосшюй и мнимой частям; (3 ~(елого типа — количество н ноысра отсчетов и козффициенгов, )хтзмерность массивов, счетчики и т.
л.; О логического типа в операциях побитовой обработки. Операции управления и вычисления адресов (номеров ячеек иамяти, хранящих !танные] выполняются специальными устройствами. ирелусмотрениычи в архитектуре процессоров. Поэтому такие вычисления иеиосрелственно к обработке данных ие относятся и в этой главе нс )тассматриваются. Наиболыв1гй объем вычисчеиий в алгоритмах (2ОС связан с данными всшсствеиного тица, поэтому в настоящей главе им уделено осиовнос внимание.
Обработка данных целого тица, занил1аюшз11, как п)завила, существенно меньший объем вычислений, также обсуждается. Особенности об)х1ботки лап!и!и логического тина и бит-последовательностей рассматригяиотся в *~лес б 3.2. Представление данных в программе Данные в командах про| раммы, составлеинои иа языке ассемблера, и)тет ставляются (указываются): О символическими именами констант, псремениыл н масс!в ~ ав, соответстоуюшимп адресом ячеек Памяти, в которых они хранятся; О 11лтсигми регистров.
в которыл оии хранятся; С3 нслосредстпенио константами. П авила указания доиныл в камшшах рассматриваются в с~иве 5. р Представление исходных лаииых в дирсктиват иш1ииализацгш кон т с ант, зз висящее от их представления в Процессоре, рассматривается в этой главе- З.З ПРедставление данных в цПОС Представление лаииых в процессоре обусловлена: 1 разрядностью ячеек палати и регист1юв.
в которых оии хранятся; р условным функциональным раслределеиием разрядов (на знаковые. значаише и т. и.) в ячейках и регистрах; О сиецифилой выполнения арифметических оисраций в процессоре. Соответственно, представление ланиых характеризуется: ч форматом; 0 формой; (3 комю. (()юме того, лрсдставлеиис данныл зависит от етию 11р1тфметигзк исиользус- мои в процессоре. т(арпктеристики представления данных и тины арифметики подробно абсу- жза1отся далее. иа сгн1чала кратко напомним особенности алгебраического Представления чисел в двоичной системе и осиавныс Правила выиалие>шя арифметическил операций с двоичными числами.
3.4. Двоичная система счисления таблица 3.1. Пример леревада целого десятичного числа в двоичное ление модуля числа лгел 12 Остаток 1 — ыладший бят Двоичное число 3! 2- 61 61/2 — 1111О11 Месячная гигтлет счисления — это простейшая Позиционная сис~сма, в ко- торой: О лля заииси чисел используются только две цит)тры — О и 1: ! разряды двоичного числа называют бильязид 0 веса битов завися~ от их мссторасположе1шя (позиции) в двоичном числе. ((сты гые десятичные числа переводятся в двоичные числа глочли. Прови'1о пе- ревода закл1очается в ласледовгтельнал! делении молуля десяти и!ого числа на 2, - и заиоминании остатков (О или !).
Процесс деления про юлжается ла тех иа, 1ар. пока частное не окажется раоиым 1. Двоичное число составляется из посл вялом ослеловательности Последнего частного. которос является сто тшим раз° 1 восстал 1 (старшим битом) числа и остатков. начиная с последнего; знак числа аиаязивается. В табл. 3.1 приведен пример перевала числа -1231ю! в двоичное число, /- пва 3. Данные !!9 ~.б.
Форматы данных Таблица 3. ! (оканчание) Двоичное число Остаток Деление модуля числа 15/2= 7 7/2= 3 3/ 2 = 1 — старший бит 1 — последний остаток О полуслова; [3 счоно; Д двойное слона; Двоичное число Целая часть Умножение модуля числа 1 — стерший бит 0,85 . 2 = 1.30 030 2=060 060 2=1,20 0,20 2 = 0.40 0,40 2 = 0,80 0,80 2 = 1,60 0,60 2 = 1,20 0,10!0011 .. 1 — младший бит Двоичное число 1 — Старший бит 0,11 0,75 . 2 = 1,50 0,50 2 = 1,00 Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналае Дрпбныг десятичные числа переводятся н двоичные числа н обшем случае нрпбнсхгеллп, поэтому при переводе необлашмю заранее указывать количество знача>цих цифр (ко.шчеспю битов) после запяпн!.
определякицее точность представления десятичного числа. Правите перевода заключается в последовательном умножении на 2 лшдуля дробной чпсвш десятичного числа и запоминании значений произведения (О иаи 1) целан части. Двоичное числа составляется из последовательных значенпГ! целых частей пронзнелеш>й, начиная с пернета, которое является старшим разрядом (старшнм битам); знак числа восстанавливается. Пример перевала числа 0,65!,е> н двоичное число с точностью да 7 значашцх цифр после запятой приведен н табл.
3.2. Таблица 3.2. Пример перевода дробногадесятичного числа в двоичное Пример точного перевала драбпога чцсча 0.75с,н>. как частцога случая. лает ся а табл. 3.3. Таблица 3.3. Точный перевод дробного десятичного числа в двоичное Умножение модуля числа Целая часть Для сиешпппыт чисел отдельно перевалятся целая и д>юбная части; цел! ак часть перевалится точно, дробная — приближенно. фприпп! дпплыт связан с р«>зряаностыо ячеек па!они и регистров в которых „,анятся данные; ац определяет возможную ллину прслставленця данных в , „кшсссоре. разлнча>от следуюшне основные форматы представления данны>с Г) байт; П расширенное слово, Оснппмлпкп из этих форматон являются: слона, двоГ>нос слона н расширенное счаво.
Формат 'двойное слово" часто называют длинным словом, подразумевая тат же смысл. однако. формат "короткое слово", также используемый для представления данных в процессорах, не обязательно соответствует полуслову. Короткое слово всегда больше байта и меньше слова. С!пап отображает солержцмое анной из л-разрялныл ячеек памяти птн олного из л-разрядных репштрон.
поэтому слона обычно характеризует пнешяее лрпдсслпппглпе исходных и канечнык данных. //>иле слова и измеряется н битах и по вели шне равна разрядности саотнетствуюшей ячецли памяти данных ичи регистра. )сппйппе слово отображает содержимое пары соседних и-разрядных ячеек памяти.
л тн. олцого 2п-разрялцога регистра пли пары сосешшх и-разрялных регистров, поэтому двойное счоно характеризует представление данных с рдппеяеоп' й яспчнпшлью; дпслп двойного озона ранна 2п битам. Рпспщ шрепппп сяппп отображает солсржпл>ое й-разрялнога аюсумулятора пли выходного го регис! ра, и характеризует впупсрелпге представление лапных — результатов п!с! Гол>ежугачпых и конечных нычпс >опий. Длина расширенного слона равна а би„м ных и ~ б там: н зависимости от архитектуры процессора, формы представления шн>- назначения регистра. лля нс шчццы /с выполняется условие: /с > 2п (н процесса сарах с фцксираячнцаи точкой) шш и < /с < 2я (н ! >роцессорах с планмансе!'! тачкоГ . заоляет пов >кой)..Ъина расшпреинога счонч всегда больше дчппы слава, что паповысить точность промежуточных и конечных вычислений.
г-одержи мое ржимое аккумулятора отображается сюпач пкл/анусяслпрп, которое. н анис!! масси' ости от архитектуры процессора. имеет формат дпо/всего илп рпстппрепппго слова, пй2! ц ! ! с!о!устало огображшат сапер>книпс соответствующих частей ячейки ам . мяти! данных пли регистров. ,ва Э. Данные 12! Таблица 3.4 (окончание) а> слово и-1 6) леванов слово е) расширенное слово и > Эп М Ревел»ровное сгово л с Х с ап в-1 л-1 рис. 3.1. Основные форматы данных Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов Основные форматы (слово. лвоипое слово и расширенное слово> показаиь, на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
