Марков С. Цифровые сигнальные процессоры (1996) (1264224), страница 3
Текст из файла (страница 3)
рюкенвагмая прибором мощность слнжком велика для надежной работм прм жчвсгвснном охлаждении. Поетому на 505-вмвсдном металлокерамическон корпусе крепится неболмлой вентнляюр. В данной югиге будет рассмотрено семейство процессоров 21хх фирмы Апгг)об Пеьчсез, которое, по нашему мненеиию, наиболее оптимально по соотношению цена/кагегтво. Так напрьтмер на данный момент, цена у офицншгьных представителей фирмы процессора 2105 со 100пс циклом, составляет $15-17, 2115 с 50нс циклом - $25-27, А цена аналопгчиого процессора фирьгы Техаа 1пв!пппел!з ТМ$320С50 $40-50. Для примера, юпке дана табгпща.отобраяшкмпая времена выполнения програаамы БПФ на 1024 точки для разных процессоров - !486ГтХ2-66,,ТМ$320С50 (цюш 50нс) и АОВР2 )хх (цикл 60 нс). Обзор семейства АЬБР-21кх 1.1 Основные характеристики Семейство процессоров АО$Р-21хх представляет из себя набор программируемых однокристальных микропроцессоров с общей базовой архитектурой, оптимизированной дпя ПВР и для других прилсокений, чребукпиих быстрых вычиспсюгй.
Процессоры семейства принципиально отличакя'ся дру! от зрчта внугреинимп устройствами, содвржащиьпгся в ввпгросхеме. Память на кристалле, таймер,последовательный порт (порты) н порт интерфейса с хост-процессором реализованы в различных моделях семейства. Вдобавок, процессоры А!)$Р-21пмр5х имеют встроенный аналоговый игперфейс дпя смешвнньсг аналогово-цифровых приложений.
4ЛЛ Фумкциоиаяьные устройства Таблица 1.1 показывает главные функциональные устройства архит. ектуры АПВР-21хх и какие из них имеются в каждом конкретном процессоре. Выч мел нтельньае устройства — каждый процессор семейства сожржит три иеззвисимых патиофучпшиональных устройства: арнфмегико-логическое УстРойство (вгч!)ппенгс/(о(дс ипрмдшж А(Х),множите!!в-накопитель (пиз1!(рйег/асспупп)а!ог, далее МАС) и устройство барабанного гдюиь ()!ште( дмйег — далее $Н!РХЕК).
Вычислительное устройство напрямую работает с 16-битными данными и обеспечивает аипарапгую поддержку вычислений с различной точностью. Генераторы адресов данных (1)а!а А<Ыгепз бепега!огв, ПАО) и генераччур адресов инетрукшпй (Ргойгащ Вег(пепсег, Р$) — два выделенных генератора адресов памяпг и генератор адресов инструкций обегтгечивак!т адреса дпя доступа шпг к внутренней, так н ко внешней памяти. Генератор адресов инструкций поддерживает условное ветвление в одинарном цикле и посему обеспечивает исполнение циклов без замедлегпш, Два генератора адресов данных позволяют исполнять двухадреслые инструкции за один цикл. Эти три генератора адресов обеспечивамуг бесперебойную работу процессора и увеличивают производнтельносп .
Память — семейспю А!1$Р-21хх испачьзует ыодифипировзннуго Гарвардскую архитектуру, в которой память дянных хранит данные,а паюпь программ хранит как программы.так и данные. Все процессоры семейства, кроме 2100, содержат память иа кристапе,которая отображается на часть общего адресного пространства дагпгьгх и инструщ!ий. Скорость памяти на кристапс позволяет процессору в течение цикла считать 2 операнда из памяти данных и инструкцию из памяти команд.
Погщедовательные поргы 8РОКТЗ [Вег!а! РОКТз) — обеспечивают полный последовательный интерфейс с аппаратурой ел!атил/восстановление данных. Поддерживаются интерфейсы сжатия по А-закону и по )г-закону. Также последовательные порты позволяют обмениваться с большим кругом стандартных последовательных устройств. Каждый Я'ОВТ может работать от внутреннего таймера или тахтироваться извне. Таймер — программируемый таймер/счетчик с В.битным ыа!пптабированием обеспечвает периодичеепгую генерашпо прерываний. Порт нгп ерфейса е хоег-процессором ( Н!Р) — позволяет осущестшипь прямое соединение г главным процессором (без дополнительно ой йплмю осм ) и й) И й) й' й( » к игю ююглй гю гпн 1зз" -+= — -ь.
= — — пг — ы Т о О 11 В и в ч л БОБР.21 Сечейспн пропсесорев АОБР 21хс демолстрир)ег вмсшцч степень пзрыюезючл юбхгцнмую в 05Р приюисгши Зз одне Шгио процессо е сйы. л)ю не с с 0)г ° Гпгернровоть здрес слеюънцей прогрзммной инс\рпплш ° ззгр)тиц из по лги следуоюцч «гюгруггпого проювыти едн» им 2 пересылки жилых Обнввнчь олин или доз унззлтелн нз ип ные Поизвесгн вычисление В зюн же самом цииле процысор, и ыолгнй пюп еичнрошш ° попугал вуили передавать данн е черю последовотелмше поргъг Получзть цгилн передзвот дмпше через порт ннтерфейш с хост пРо х.ссоРом ° П ° олучв иуивн Оередзвшь данные через знзлоювыйюгюрфейс 15 т ) По) ипат 16 юле» до н П ннпрфейс выы По оотг о ень плыл южиоег просо гюжеЮинии в почв:тве хост прыиш)м ишрнмер,Моиго)о 68000,)пгй 805!.иви еше Одни роцмсор семейства АОБР 2100 Авале овмй ннтерфейе — нроцессори АОБР 2)п р5х е г спыввнп ую люми).
Рзботоююую со с ешзнными мпшего цифровыми л олл сюнз зми Опо он внт ЦАП,АЦП,цифровой онлтогольй филь зр ельный интерфейс с воин ой процессорв ЦАП п АЦП нс ользуют трм и сигма дельта тюшо омно чтобы ыомвтыввть донные нл перегр юсиных СППГЗЛОО Гй 1.12 ИпюрбмКЮ помню п прпцосспрм В, р,ц р Ч еАОБР21004 тО Ч Ц 'Р с понятью шц» вдресв помято язнних в дз ньы памнгн донных,шина злресв л тн ннг ру ий вина дннньы пз Опн с рзюшй Из ннх вружз выведенм нюьно 2 ны шина Одром пи шпио лчюигх п чятп моры ты б о зо зоя, о н данных т н и н пзм минсчру юй Вымоине упройсгво ввуг слугам, контроль нзд шннвм г поьюшыо югнзлов ВВ (Вш Кецню) — мшрос нш ) н ВП (Вги Огзпг — предло вгиммне шины) Пропеыярм нуг пронгл.пять розють с в утренней пззппъю в то время нвя ннемшян шина предос овле з зр?томь проппторз, если не ребуется лосгуп нешмей памяти Пролюмры, зе нснлн е нем АОБР 2100 поддерло н г ер фе рюЬме )сгройствл с огобрлжениеч рыистров чсг)юйсгв нв взрес ое "а-"' гспю гичяти с прогрзммировзнием врОЮ тьизэп ыннмгния ( 'лй Бгзгез) Схема зл рьзюг позволют загру лть внутреннюю плмять инс рршнй ввтоноти'исвнпослесбрио Зыр)ншюинсгрчъпи ояою либо с ПЗЪ через нючрфпй с пзмятмо,л бо от хос процессоре через нтерфейс с хост ЛРОЦЫСО)Ю Процессоры семейспю отлнчоюия своей рстюдгей нв орерыозмня Генератор язресов юи румций озволнег реыщю в ъ нъ юм лрвипиесли без зздсрлош Прерыюния юмуг быль ичожены, нрн зто.
нс созлзегся дополиител М)зодсржюг Вныяние прерымгния чоцт быть сионфн уриро «онм по спою чи по уровню Твймер, оследювтельные перги, грт интерфейш с хост пренохорочныил новый интерфейс огуг юнерировнть внугрюшие прерыоония 1П.БНБ р пру лм Зь чень моль м юличеспюм иаиючсшпу, се процеспгры имеют един утыфннирсвзньй ивуюр инстрраий, специольно рюрлботылшй юя совмеспгмосгн сгаи)-вверх с Сюм е оздннми )пройспгвми Нзбор инс рпций про литеров семейс о АОБР 20сх ебеспеыюе гнбнне пересылюг донных Многоф)юоюонитьные ннстр)юши ие. бнин руюг одн) плибоюе пересыл и с зрифметмчесиойопервлиейлр чечнллгдзя ннсгрргпия чоиег быть выполнив ю олин Онпз Кзыл' ассемблера ипилы)ет мвтемвмыпзйю мнемонику ичя пресюты нинилннл н чи тлемгюм программ !Л.
° Прпнзводмтолыюсть йпм задач ОБР. 05Р ирли юею ы с ш . р б линя но производи цътывюь процессора.чю оглмчвсг зрпнчиг)рг ОБР пг лругнх зрхитситур и проггессоров Допжио обеспечнввться не нюыо быстрее исполне е гшшр)юлпу но п дсегвп лю бмс роя работа в леЮюших Обвогтях Ьмстроя гиблая орнфзюпнно — биююл орхнтентур» Обеспе и зюг выполнение )ъшоисння, умноягснно с нзьоплен ем, сровянте.л нош бол шого объе о сдвглов,нсгоилзр ных орифметнно.тогнчсгмнх оперюмй в течение олного ц си Кроме того,врнфмепгчесл е ьстройсгвв вопусим т проювольнпо оослевымтельиосп, зычиетеюй, т м о дз й ОБР олго р может ис о логи,ся бее изме ения постедюетюьноспг ннс рзюгий ° Рос ре Ь д «н он — рвсш ре ы счымы прогиведен й жс чото ног чзсю всгречонлциес» в ОБР з ор моъ, поялержиозюгся з 16 «с ройс е ушияизгшцгввумулнрювзню (МАС) пращвправ се ейсюз 40 битов йаепумув торабсспечи асс 8 бипиьпозвцитуот псрспазпснпп щ» пас.
едо з ел осп ело спид чтобы не доаус пъ потерю двн ых вг диапозона прежде ем произойдет пегеря двинь, 256 персии» свий зол.кно слу пъс Српсс»ъ>юс спепивеьнме пнсгр> нни д я мвквебиро вени» чипл с пявыюжей ючкей дагругка удл а ерандао о одмпм цикю — при рви»ирвином сучмироввнни ронзвслспнй в квпдом цюсве рсбустсе 2 юсрвню, чтобы ропзводи ь вы ислени» Праце."сары мог>т обеспечить проюнгдительносгь 2 перяняабшои,где бы ни мзходплнсь д нные в памяти нз ипе ьш во внешней пвмпти ° (ппарапво рео ° а пню коли(соме буфера — бюыпой плвк Обр пр ч жичю> вилю яе ф льчры гп.ьпвется колы»сиги б»фсрзх Працю гмры вппючзюг зширгп>р> вдя обрвбаи ияпкоич икоте передаю уюсщтсля, чте >щощзю уевпсицню «пищевых б> Ререн и уиеньииег погрузи,,что в сваю очередь >»личиюег производигвиююь ° Цпьлм и переходи без дола гнпщс гг ыс цюьь и огю Агния — мн гие Обр югорптиы павторяемы и юмзнтичесии преп:гв июг из себя циклы Гснсютар вцгесов инар>вций процессоров семействе падзер.к»веет циилы бгз вл» ппчюьнь х вотрет вреюпи,оиетз отличную произ олпельнасгь с поносна сгр»ктурм пр прзммы Тмюе,>слоеные перюпяы не вьпыввют дзпози»цельных за рвг О(ючспп ° И другое с о»пал зпроеаи «е о враг и, в том числе примитивы оперцпй деления н п(згфчетини с шиве»я»ей ззпятой, режим реверса бит опрев гвя ре лиззцип ююритмз ВПФ и мноще др>тпе 1.2 Базокац аркютщктура Этот рзззе еписьпмег бззов>то зрхитевтур» процессоров сеиейссез,кзк папюзн нз р»кдше 1 1 Кюкгдл иомпонеига Юзовойерхигеят>рылов)юбно опвсвнз в саотзеитв> цсйгл»ве р>кюощчва 1.2.1 Вьгчнсвппиьеыо устройстве Езл,дый щюцессар семействе юдер ввт три незевнсимь х щжноф>пкц ионюьиьж вычислите иных»стройспщ зрифмепгка — логичв вага »с ройс»ее (АЛ>),>кногител~мю>юююр (МАС) и >сграйагво бзрзб зинопг сдвнгз (ВН(РУЕК) Вычислительные устройстве нвзндилстеенно работаю с 16 битиьшн данными и омпог оппврзтнуп поддерю > л я ряб»па с числзми ппвышенной точнасг» АЛ> вывопвмет стлнвзртный набор зрифмеючепащ и зогичссютх опещл>Щ а также прнмипюыдсееюгя ЫАС выпал«пег умножение зв овин шпл з тпюие опероцю >чнг ю яг же >мнпъвищувычнтани» > стр >йсгео бврзбвниаго слвпгз прензвогю зрифметичесюге и лопиесиис сдвиги нор илязгдию п денормвппзлию, и ан нщ зльные оперении В ге реююозевь п раппы ел числя.
»в резных форматах,етом в»еле нзл гнсчвмп с и. ыи шей то ной. юпц зющищ более одипго сплав Вычиюитгльиые»стройстве оргзюмовгны бж вбок д ие паслеювптвть но что позвочяет рсз»вьтю> рвбогывобаго >стрзйггаз могут быль операнда» лю(ю о Лр>топ стройс з в след щеи шиле Шина вн>тронных рю»льтзчпв (К) арямо спезинпе вьсеюписльныг устройства с зта>цевью Вгс трв вмчнсвпюыюх»стройстве содермат вхолпые и вы*озные р пктры котормс дес~>тпгы ерсз у рен Оо ео зз ь ачп и дгяных е ц з г д О о з.
!8 (ОМО) Вычнавпевьнме оперении абыпю берут операнды иэ вхо!шых рспк гран н помаши г рюкеют в шожхюоб рг!смотр. Вггг регистры обсе ° ечиваюг буфергьшц ю межлу вы. шглитсчьимм ус родспвгмн ° памятью. Шюе внутренних рющыато опн ет споаьговать рщдптаг предьпбчнсго вага|аминя кспш эо ать е осрсдсгвенна юи г еранд друго« опсрыап Э а нс лючааг г»дсржки в случае ь а с н серий раэлвчньп о сраииб.
1.3.2 Тем«роторы адрагав данньш и счетчик «амман«. Д а шелениых гп сра ора адресов данных ОАС(Оа)аА«фею 6спег. аюг) н мншоф>июлю а ныб счетчик канкан«оба:ае вшают эфбмкпенае нспальшеаннс вьгоюатпаяых >ацебсгв. Гператоры ащюнв данных обеспснпа» адреса памяти псиных, когда даннме першылаюсгя гп вьцод плн ве вюдиые рс негры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
