Олег Дмитриевич Вальпа - Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++
Название: | Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++ | |
Автор: | Олег Дмитриевич Вальпа | |
Жанр: | Аппаратное обеспечение, компьютерное железо, Справочники, Цифровая обработка сигналов | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | Горячая линия — Телеком | |
Год издания: | 2007 | |
ISBN: | 5-93517-342-5 | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++"
Книга предназначена для самостоятельного изучения и применения на практике цифровых сигнальных процессоров DSP (Digital Signal Processor). На примере популярной микросхемы ADSP2181 фирмы Analog Devices рассмотрены устройство, архитектура и технические характеристики цифрового сигнального процессора. Приведено описание вычислительных блоков процессора, средств разработки программного обеспечения, языка программирования и системы команд процессора. Разработанные автором книги практические схемы с применением сигнального процессора, исходные тексты программ и схемы вспомогательных устройств, полезных при отладке программ для процессора помогут получить необходимые практические навыки, с помощью которых читатель легко освоит другие типы сигнальных процессоров. На прилагаемом к книге диске находятся исходные тексты и исполняемые файлы программ, а так же некоторые полезные утилиты и средства разработки программного обеспечения для сигнальных процессоров.
Для специалистов в области разработки цифровой электронной аппаратуры, будет полезна студентам и аспирантам.
В этой части книги освещается история развития различных сигнальных процессоров и дается обзор технических характеристик сигнальных процессоров семейства ADSP-21XX. Кроме того, в ней приводится практическая схема применения процессора ADSP-2181, описываются его архитектура и программно-логическая модель, дается описание системы прерываний процессора.
В настоящее время большую популярность приобрели цифровые сигнальные процессоры, или сокращенно DSP (digital signal processor). Эта книга приподнимет завесу таинственности этих компонентов и позволит читателям самостоятельно заняться их освоением и применением в собственных разработках.
В этой главе описывается внутренняя архитектура одного из сигнальных процессоров фирмы Analog Devices ADSP-2181 и примеры его подключения.
В этой главе приводятся примеры принципиальных схем с применением сигнального процессора ADSP-2181, показывающие способ его подключения для применения в различных разработках.
В этой главе описывается система прерываний процессора, позволяющая процессору оперативно реагировать на различные события.
В этой части книги описывается создание первой рабочей программы для сигнального процессора и ее трансляции для получения исполняемого кода. Дается описание процедуры загрузки и портов, через которые возможна данная операция. Приводится описание разработанного автором устройства для загрузки программ, просмотра и редактирования памяти процессора с помощью компьютера. Описываются назначение и работа специальной программы менеджера памяти. Дается описание директив ассемблера, формата данных и система команд для сигнального процессора.
В этой главе говорится о создании программ для сигнального процессора, инструментальном программном обеспечении, отладке и способах загрузки программ в сигнальный процессор.
В этой главе описывается порт байтового прямого доступа* (Запрещенная организация в РФ) к памяти процессора, под названием BDMA (Byte Data Memory Access).
В этой главе описывается интерфейсный порт IDMA и способы загрузки и отладки программ для сигнального процессора через этот порт.
Теперь, после знакомства с портом IDMA, можно приступить к рассмотрению устройства, позволяющего загружать программы и редактировать данные памяти сигнального процессора через интерфейсный порт IDMA.
В этой главе описывается программа под названием «Менеджер памяти», разработанная автором книги для загрузки в сигнальный процессор программ и их отладки.
В этой главе говорится о директивах, которые используются для управления процессом ассемблирования программ.
В этой главе говорится о форматах представления данных в сигнальном процессоре при выполнении вычислительных операций.
В этой главе начинается изложение системы команд сигнального процессора.
В этой части книги говорится о вычислительных и аппаратных устройствах сигнального процессора, к которым относятся арифметико-логическое устройство ALU, устройство умножения MAC, устройство сдвига, устройство обмена между шинами, программный автомат, генераторы адресов, таймер и синхронные последовательные порты. Дается описание архитектуры этих устройств и выполняемых с их помощью команд.
В этой главе говорится о вычислительном устройстве MAC (умножителя с накопителем) сигнального процессора и выполняемых в нем командах.
В этой главе говорится об устройстве сдвига сигнального процессора и выполняемых с его помощью командах.
В этой главе говорится об устройстве обмена между шинами памяти программ PMD и памяти данных DMD.
В этой главе говорится о программном автомате сигнального процессора и выполняемых с его помощью командах.
В этой главе говорится об устройствах генераторов адресов сигнального процессора и выполняемых с его помощью командах.
В этой главе говорится об устройстве таймера сигнального процессора и его назначении.
В этой главе говорится о двух синхронных последовательных портах, входящих в состав сигнального процессора, об их устройстве, назначении и использовании.
В этой части книги говорится об установке на компьютер современного средства разработки программ для сигнальных процессоров — программного пакета Visual DSP++, его запуске и работе. Приводятся примеры программ и их отладка в среде разработки. Демонстрируется спектральный анализ сигнала с помощью Visual DSP++. Рассказывается о программировании на Си в данной среде разработки.
В этой главе говорится об установке на компьютер современного средства разработки программ для сигнальных процессоров — программного пакета Visual DSP++.
В этой главе говорится об использовании современного средства разработки программ для сигнальных процессоров — программного пакета VisualDSP++.
В этой главе рассматриваются очередные примеры программ, способы настройки симулятора и получение загрузочного файла в среде разработки VisualDSP++.
В этой главе рассматривается программный метод спектрального анализа цифрового сигнала на примере программы, выполняемой в среде разработки Visual DSP++.
Это заключительная глава книги, в которой рассматриваются примеры программ на языке программирования Си и их выполнение в среде разработки Visual DSP++.
Читаем онлайн "Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++". [Страница - 2]
- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя (87) »
Проведем небольшой экскурс в историю развития данного семейства процессоров. Первые сигнальные процессоры появились в начале 80-х годов. Одной из первых компаний начавшей производство этих процессоров, была японская корпорация NEC, выпустившая однокристальный сигнальный процессор MPD7720. Однако этот процессор не получил широкого распространения, поскольку в 1982 г. на смену ему пришел более производительный и развитый процессор TMS32010, выпущенный фирмой Texas Instruments. Благодаря удачной архитектуре и ряду технических решений он стал стандартом де-факто для сигнальных процессоров. Ниже приведены основные технические характеристики данного процессора.
Разрядность данных 16 бит
Производительность 5 млн. операций в секунду
Объем оперативной памяти 256 слов
Объем памяти программ 4 К слов
Объем подключаемой внешней памяти 4 К слов
Разрядность арифметико-логического устройства 32 бит
Разрядность умножителя 6×16 бит с 32-битным результатом
Разрядность портов ввода-вывода 16 бит
Количество портов ввода-вывода 8
Пропускная способность внешней шины 50 Мбит
Освоение новых микронных технологий и, как следствие, повышение степени интеграции микросхем позволили значительно улучшить характеристики процессоров. И уже в середине 1980-х годов появились сигнальные процессоры второго поколения. К ним можно отнести процессоры все той же фирмы Texas Instruments TMS320C25 и TMS320C5X. Эти процессоры более скоростные и имеют больший объем памяти. Кроме того, у них появилась развитая система обработки прерываний и энергосберегающие режимы работы. В некоторых моделях процессоров снижено напряжение питания. Появились теневые регистры для автоматического сохранения результатов работы в случае возникновения аппаратного или программного прерывания программы. В состав архитектуры процессора добавились таймеры и последовательные синхронные порты с развитой конфигурацией настройки.
В свою очередь, фирма Motorola выпустила сигнальные процессоры семейства DSP56000, которые имеют разрядность 24 бита, двойную внутреннюю шину данных X и Y, удобную при операциях с комплексными числами, и обладают высокой степенью конвейеризации и параллелизма. Эти свойства делают данные процессоры еще более производительными и удобными для цифровой обработки сигналов.
Еще один производитель в лице фирмы AT&T Microelectronics выпускает сигнальные процессоры серии DSP16, которые отличаются наличием кэш-памяти и встроенного высокоскоростного, до 30 Мбайт, параллельного порта.
Фирма Analog Devices вышла на рынок сигнальных процессоров со своей серией ADSP-21XX, которые конкурируют с выше рассмотренными моделями по некоторым техническим параметрам, а кроме того, по цене. Например, процессор ADSP-21msp50 имеет встроенные АЦП и ЦАП и в то же время его стоимость составляет несколько долларов.
На этом развитие сигнальных процессоров не остановилось, и уже в конце 1980-х годов на рынке появились процессоры третьего поколения от перечисленных выше фирм. Отличительной особенностью этого поколения стало появление двоичной плавающей арифметики, увеличение разрядности шины данных, емкости памяти и программ. К этому числу процессоров можно отнести TMS320C30 фирмы Texas Instruments, DSP96002 фирмы Motorola, DSP32C фирмы AT&T Microelectronics и ADSP21020 фирмы Analog Devices.
Впоследствии на рынке появились сигнальные процессоры других фирм. Однако в настоящее время, лидирующее положение в этой области занимают фирмы Texas Instruments, Motorola, AT&T Microelectronics и Analog Devices.
История развития сигнальных процессоров на этом не заканчивается, и можно было бы продолжать ее повествование, но целью данной книги является не исторический рассказ, а практическое руководство по освоению и приобретению навыков работы с этими перспективными компонентами. Поэтому я хочу остановиться на более подробном описании внутренней архитектуры и практического применения одного из сигнальных процессоров фирмы Analog Devices. Именно --">- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя (87) »