Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-041 Procesadores digitales de señal (PDS) DSP:...
-
Upload
natanael-bernabe -
Category
Documents
-
view
234 -
download
2
Transcript of Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-041 Procesadores digitales de señal (PDS) DSP:...
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
1
Procesadores digitales de señal (PDS)
DSP: Digital Signal Processors(procesadores)
DSP: Digital Signal Processing(técnicas matemáticas)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
2
Introducción (1) Computador:
• Herramienta muy útil en dos grandes áreas:• Manipulación de datos
• Procesadores de texto• Bases de datos
• Cálculos matemáticos• Aplicaciones científicas e ingenieriles
Nombres: computador / ordenador Problema: optimización para ambos tipos de
aplicaciones• Muy cara• Compleja
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
3
Introducción (2)
Manipulación de datos Cálculos matemáticos
Aplicaciones típicas
Operaciones básicas
Procesadores de texto
Bases de datos
Hojas de cálculo
Sistemas operativos
Procesado digital de señal
Control de movimiento
Simulaciones científicas e ingenieriles
Movimientos de datos (A B)
Tareas
Comparación de valores(if A=B then .....)
Sumas(A + B = C)
Multiplicaciones(A x B = C)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
4
Procesadores DSP (1)
DSP versus microprocesador:• DSP:
• Señal de entrada desde el exterior• Cálculos aritméticos intensivos• Señal de salida hacia el exterior
• Procesador de propósito general:• Entrada de datos para almacenar• Manipulación y reordenación de datos
almacenados• Salida de datos almacenados
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
5
Procesadores DSP (2) Características comunes a los DSP:
• Aritmética especializada de alta velocidad• Transferencia de datos desde y hacia el mundo real• Arquitecturas de memoria de acceso múltiple
Consecuencia de los requisitos de las aplicaciones típicas de PDS
• Mismas operaciones básicas• Sumas y multiplicaciones (MAC)• Manejo de arrays de datos• Retardos
• Funcionamiento en tiempo real: tiempo de ejecución predecible
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
6
Operaciones típicas DSP (1) Filtro FIR:
.....]3[]2[]1[][][ 3210 nxanxanxanxany
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
7
Operaciones típicas DSP (2) Las sumas y multiplicaciones (MAC)
requieren:• Obtención de dos operandos• Ejecución de la operación (normalmente, ambas)• Almacenamiento del resultado o reserva del
mismo para una repetición
Los retardos requieren:• Mantener un valor para su uso posterior
El manejo de arrays de datos requiere:• Obtención de los valores de posiciones de
memoria consecutivas• Copiar datos de memoria a memoria
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
8
Características de los DSP
Para cumplir esos requisitos, los DSP suelen tener:
• Multiplicación y suma en paralelo• Accesos múltiples a memoria (para obtener dos
operandos y almacenar el resultado)• Muchos registros para almacenar datos temporalmente• Modos de direccionamiento eficientes para el manejo
de arrays• Características especiales como retardos o
direccionamiento circular• Periféricos e interfaces de entrada/salida en el chip
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
9
Aspectos a tener en cuenta Aritmética
Representaciones numéricas: formatos de datos
Ruta de datos (unidad de proceso) Direccionamiento circular Arquitecturas de memoria Interfaces de entrada/salida
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
10
Arquitecturas de memoria (1)
Arquitectura Von Neumann
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
11
Arquitecturas de memoria (2)
Arquitectura Harvard
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
12
Arquitecturas de memoria (3)
Arquitectura Super Harvard (SHARC)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
13
Interfaces de entrada/salida (1)
Puerto serie Señal a procesar
Comunicación con un procesador externo
Comunicación entre varios DSP
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
14
Interfaces de entrada/salida (2)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
15
Arquitectura típica (1)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
16
Arquitectura típica (2)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
17
Flujo de diseño
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
18
Herramientas de desarrollo (2)
Electrónica aplicada al tratamiento de datos 2003-04
19
Principales fabricantes
Analog Devices Texas Instruments Motorola