Солонина А., Улахович Д. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов (2002) (1095891), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Заказчиками ВОТ! являются все ведушне производители ЦПОС. ВОТ! нспользуст лля оценки працессаран как отдельные алгоритмы ЦОС, так и разработаннУю оценку скорости работы п)юцессора, полученную на наборе эталонных алгоритман ЦОС (ВОТ(татй). В0Т! использует не полные программы, а упрощенные приклалные ядра програлтль Эти ядра — лвлснькие 419 418 Таблица 11.1 (окончание) Тактовая Время, мкс частота, МГц Тии арифметики ЦПОС Фирма 24 120 ФТ ТМ8320С549 08Р1 621 0 08Р563! 1 Т! 14,2 120 ФТ 1 исси1 Тесипо1оуев 19 150 Мо1ого1в 8,2 ФТ 0814012 ТМ8320С6202 18!1оус Т! 5,5 250 40 ФТ ПТ ТМ8320СЗ! АОЗР-21065 А08Р-21160 ТМ8320С6701 Т! 40,5 ПТ А01 15,5 ПТ А01 11,5 167 ПТ Т! Тактовая Скорость частота, Гц ВОТЬпмй1999 Тип арифметики ЦПОС Фирма 30 120 ТМ832ОЧС549 08Р16210 08Р1620 08Р56311 Т1 45 120 ФТ Ьисеи1 Тесипо!од!ез 22 120 ФТ (исеп1 Тес!зио1оуев ФТ 150 Мо1ою)а 70 200 250 ФТ ФТ 1.814012 ТМ8320С6202 ТМ 8320С6701 081 Соус Т! Фирма ЦПОС Тактовая Время, мкс частота, МГц Тип арифметики 123 65 ПТ 167 Т! Тактовая Время, мкс частота, МГц Тип арифметики ЦПОС Фирма Т! Алгоритмы и лроцессоры цифровой обработки сигналов фрагменты кола Г)БР, которые формиру!от к ночевыс части больших прикладныл программ.
11лра, например, вклю шют: вычисления отсчета фильтра КИХ и БИХ„реализация "бабочки" БПФ. Все эталонные тесты написаны полностью в ассемблере и тшательно огпнмизнршыны лля ГзПОС, на котором они выполняются. Гюльппиютво эталонных и(югралзи иишугся ВОТ!. и лишь некоторые — изготовителями ППОС. Во всех случаях функционачызые возможности и эг)коек!явность этаюнных нро!рани независнлю проверяются ВОТ!, 13 2000 голу эаыонный набор бьг! модифицирован и создана оценка В!)Тйнагй2000 (см. "Пзе ВППизагй2000: А Меалцге оГ ОБР Ехесцбои Бреед".
ВОТ!нзагй2000.рдГ, Ы(р://ииэт.йдгйсеп)!. Набор вили~чает следуюшие залачи НОС: 02 рсализашно филыров КИЛ и БИХ: Г) перемножение ве кторов; П рсализацшо лекочера Витсрбц; П БПФ и некогорыс другцс зааачп. Опенка использует "ролной" формат ланныл (ФТ и ПТ) тестируемых про- цессоров. ВОТ1 оговаривает, что ВГ)Т!нзагй является оценкой быстролейст- вця выполнения процессором задач л(ОС в обобшецном виде. но не онреде- ленныл нрикча.нгых ирограл!и.
Возможности процессора цри выполнении одной конк)зет!юй прикладной програмл!ы нс отражаются в ВОТ!пзагй. Кроме того, ВОТ! оценивает полное время разработки системы, использо- вание памяти выпил!шснылш програл!налш. Ниже приволягся оценки различных ((ПОС ио матерналалц опубликован- ным ВОТ!'. Оценки носят, ирежле всего, сравнительный характер и инте- ресны Лля сопоставления различных процессоров. В табл. 1!.1 приведено время рсачпзацин комплексного КИХ-фильтра.
Таблица 11.1. Время реализации комплексного КИХ-фильтрв А01 АОЗР-2189 ФТ 75 40,5 1.исеи! 08Р1620 ФТ 120 27 Тес)зпо!од!ее ' г и. "Тйс ВОТйиадг2000: Л Мсзлигс оГ ОЗР Ехссииои 5!лс<Г, ВОТ!и)атк2000.Гх11; "Ысрспдси! 05Р Всис1шшшл: Мст1тог!о!огрел вид йслинк. ВОТ!, 1999". Ьсис!ииатй 1сз!зз!99.1л1Г: 1идсрсидсп! 05Р Всис1иизть Йсхи1и 1ог гйс Овсы Ргосслхотз ВОТ1, 200(12 Ьсис1ииигк 000407 рд1: "1)80 Всис!шыйк 1чсзи!1л Гог Йс 1:иси Ч1.1лч-Вазед Ртоссмосл ВГ)т1, 2000", л1тк !сз1твтОО.)к!Г, по ачрсс) м!Р://кэти.ьдгьсовт. Глава 11.
Разновидности н характеристики ЦПОС В табл. 1!.2 представлены оценки теста ВГ)Т!пзагй!999 скорости работы про- цессоров (чем больше, тем лучше), полученные по решеншо набора залач. Таблица 1 1.2. Оценки ВОТ)тат)г скорости работы процессоров В табл. 11.3 привечено время рссиипации КИХ-фильтра. Таблица 11.3. Время реализации КИХ-фильтра ТМ8320С5416 ФТ 160 4,5 Глава 11. Разновидности и характеристики ЦЛОС 421 Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов 420 Таблица 11 б (окончание) Таблица 1 1.3 (окончание) Тактовая Скорость Фирма ЦПОС частота, МГц ВОТ1пмбг2000 Тип арифметики ЦПОС Фирма ФТ Т! 1920 ТМ 8320 С5510 ТМ8320С6203 МБС8101 ТМ8320С64хх 2,5 160 ФТ Т1 ФТ 3430 300 300 1,0 0,5 0,3 Т! ФТ Мо1ого1а ПТ А01 66 ФТ Т! А01 ПТ 410 80 Реп1мгп Ш ТМ8320СБ7хх 2530 ПТ 1пге1 В табл.
!1.4 указаны объемы памяти, занимаемые програмл!ой при реализации КИХ-фильтра. Как отмечалось в г.топе 2 процессоры с архитектурой типа лт(!% (ТМ8320С62хх, ТМ8320С64хх) менее экономно расходуют память, чем процессоры с улучшенпо(г стандартной архитектурой (ТМ8320С55хх) и стандартной архигсктурой (ТМ8320С54хх). Это хорошо иллюстрируется даннымн, приводимыми в таблице. ПТ 820 Т1 1Б7 В табл.
11.6 приведено время выполнения комплексного БПФ на 256 точек в различных процессорах. Для сравнения привелены также оценки для про- цессора обшего назначения Реп!ипп 1П. Таблица 11.4. Объемы памяти, занимаемые программой при реализации КИХ-фильтра Таблица 1 1.6. Время выполнения комплексного ЬГ!Ф Тип Тактовая Время, мкс арифметики частота, МГц Фирма ЦПОС Фирма ЦПОС Тип арифметики ОБъем программы, байт ФТ ТМ 8320С54хх ТМ8320С55хх МБС8101 ТМ8320С62 ТМ8320С64хх Т1 Мо1ого1а 150 ФТ Т! Т! ФТ Молото!а Т1 ФТ Т1 Т1 760 ФТ Могого1а ФТ ФТ 810 Т! 21 ПТ 167 9,5 1п1е1 ПТ В табл. 1!.5 представлены оценки ВОТ)шаг1г2000 скорости !заботы процессо- ров (чем больше, тем лучше), полученные по решению набора залач. Оценки ВОТ! по влиянию типа архитектуры на быстродействие процессора и еравненшо про!рамм„полученных с использованием языка С и ассембле- ра, рассматриваются в рпзд. 25 и Рбсоотвстствешю.
Таблица 1 1.б Оценки ВОТ!тат!г2000 скорости работы процессоров Фирма Тактовая Скорость частота, МГц ВОТ1плагк2000 ЦПОС Тип арифметики 11.3. Разновидности ЦПОС с точки зрения назначения А01 75 Могого1а Мо1ого1а 110 80 ФТ 450 150 ФТ Как было показано в глпае 2, все ((ПОС илгеют обшие возможности, определяемые влгоритлшми ((ОС и, прежде всего, все они хорошо "умеют" выполнять операции МАС вЂ” умножения с накоплением.
характерные лля всех задач л(ОС. Телг не монсе, ЦПОС разделяют на яроцегсгтры общего прнленення и проблемно-орпенлшроепнные (арр1гсабоп зресгйс) процессоры (11, 160 420 ФТ ФТ Т! 160 ТМ8320С54хх 08Р!64хх 170 ФТ 1.осе п1 Тесло!опек 810 А08Р-21хх 08Р56800 08Р56300 А08Р-219х Тип Тактовая Время, мкс арифметики частота, МГц 08Р56311 ТМ8320С5416 ТМ8320С6203 МБС8101 ТМ8320СБ701 Репацтп 1й ТМ 8320С62хх МБС8101 81агСсге 8С140 АРБР 2106х А08Р-2116х Глава Г Ю. Разновидности и «арактеристикн цПОС 42З 422 Алгоритмы и лрсюЮессоры цифровой обрабатни сигналов Проблемная орпеюютаппя ЦПОС заключается, в первую очерепь, в испальзонанни вцутреюшнх специализированных периферийных устройств и в меньшей степени в аоб.юююсюююююю спсшюализпрованпых калюанд. Прпвспсм прнлюеры проблемно-орююснтнровапных процессоров.
О Семейство ТМВ320С2000 ('П). Данное ссмс!!ство прелпазпачсно плв реалпзаппюю снстелю цифрового управ.юенпя !20!. Семейство привлекательно зля рсадпзаппп систем тяговых приводов с векторным управлением (элсктромобплп, локомотивы, малые транспортные срепства), а также привалов, рабатаюгвпцх на акгнвнуюо нагрузку (краны, попъемннки, капапюые лоропю.
лифты), напевай массового спроса (бытовой и офисной тс ппкп). Привлекательной стороной семейства является препельно низкое погрсбленпс:юпсрпш. Семейство включает уникальную комбинациюо различных ююстроснных перпферююйпых устройсгв: палюять типа Назй, преобразователи АЦП, контроллер локальной промышленной сети (СА(ю1- конгроллер) лля оргаппзщип ююкальной промышленной сеню, коммуникационный (5С1) и ююсрююю)юююююююююыюю (5Р1) ингсрфейсы, процессоры событий, гспер поры сипюадов! Ц ИМ и т. и.
О Семейство АПМС (А))1) аналогично по назначению семейству ТМ5320С2000. Примерамп могут служюють процессоры АОМВР32б (27, 28). иисюшпс всгроенпуюо помять типа Нав(ю, а также АОМС401, АОМС331 и юр. О !!Роцессор 1.5140ЗУ, (ЕВ! 1,ой!с Согрогайоо), оюпимизцрованный пля устройств ююююю)юююююструктуююы спсюслл и ссгсй связи. передачи речи по сетям, обработке аудиосигналов. За счет наличия спсциъшзированных устройств вво ююю/ююьюволюю обеспечивается прялшя связь со станпартпылш иптерфейсамн псрспачп данных.
Специализированные команды: каманпы сравнения, выбора, сложения пля пекочюйюваюпюя Витербп, команды операций с отлельпыми разрялалш, 32-разрядные логические операции. О Процессоры 1)ВР!бхх (Евсепю Тесло!ой!ез). Процессоры разработаны пля применения в системах сотовоп связи, реализации базовых и терминальных станций. Устройство салсржнт специализированный модуль манипуляции разрялов (ВМЦ) и сопроцессор псправтення ошибок (ЕССР) пля повьюшснпя зю3юю)юскююювююостюю дскодпроваиююя Вптсрбп. Процессоры вклюочшот рял псрпфсршпюых устроююств лая обмена спгналамп цифровой беспроводной связи. О Семейство ПВР5Г>600 (Моюого1а), Семейство прспназначепо пля использования в 1хцпюсетях псречюючюю нпформзнип, в сотовых сетях и лругпх областях. гпс требуется реализация звпач ЦОС н задач управления.
В состав процессоров семейства входят ялро ЦПОС в мпкроконтроллср. 1 Процессор ТМВ320!)КЕ200 ('П) применяется пдя рсшсппя всех задач при приеме сппкыов. Проектируемая система вюпочзст процессор ЦПОС н все Г) О О компоненты, псобхачимыс лая рсализашш циф)ювого приема, включая аналоговые части и схемы АцП, цАП, усилитель моцшосгп юю т- и. Г(роцсссор препназначеп пля пропзвопителей цифровой техники. Используя открытую программную часть, заказчики могут быстро яобан:юягь Рааюп'юные прикладные программы цапримср, заказчик может интегрировать декопнрованпе МРЗ к цифровому радио.
юто позволяет изготовителям легко строить разные системы цифрового рааююо. ат основных ло сложньюл. Процессор ТМБ3201)БСх — С21, С24 (Т() Устройство интегрирует лва ялра обработки — ЦПОС ТМ5320С5000 и К15С-люююкроконюроллер.