Выбор процессора ЦОС

Согласно заданию нужно реализовать быстрое преобразование Фурье на 1024 точки, это накладывает определённые требования на размер памяти. В общих словах, требования, предъявляемые к памяти для N-точечного преобразования Фурье это N слов для вещественных входных данных, N слов для мнимых данных, N слов для отсчётов синусоиды, часто называемых коэффициентами БПФ или поворачивающими множителями и N слов для вещественных преобразованных данных. Итого для преобразования на 1024 точки требуется память в 4Кб слов. Кроме того, процессор должен выполнить вычисление за время, меньшее длительности окна. Согласно теореме Котельникова частота дискретизации должна быть не меньше удвоенной верхней частоты спектра сигнала. В нашем случае верхняя частота сигнала составляет 10кГц, следовательно частота дискретизации не может быть меньше 20кГц, мы выберем частоту дискретизации в 44,1 кГц - стандартная частота формата CD. Длительность окна можно вычислить следующим образом:

где Tо - длительность окна, - количество точек преобразования,

- частота дискретизации.

Требования к процессору таковы:

Размер памяти не меньше 4Кб слов;

Выполнение преобразования Фурье на 1024 точки менее, чем за 23 миллисекунды.

Сравнение процессоров ЦОС ADSP2192, TMS320C5x, DSP56000.

В задании определено использование двух процессоров, поэтому целесообразно использование двух ядерного ЦОС ADSP2192, имеющему два независимых ПЦОС. Хотя, если проанализировать требования к процессору, окажется, что ресурсы ADSP2192 излишни, но если учесть, что при его использовании нет необходимости организовывать интерфейс с устройствами ввода/вывода, хост процессором (достаточно лишь подключить их по USB или PCI шине), организовывать протокол арбитража многопроцессорной системы и организовывать двухпортовую память, то чаша весов склонится в его сторону. В таблице 1 дан сравнительный анализ однотипных процессоров различных фирм. Из него видно, что процессор фирмы Analog Devices Inc. отвечает требованиям технического задания. Кроме того, дополнительные ресурсы не будут лишними при организации многоканального устройства - к процессору ADSP2192 можно подключить три кодека (или трёхканальный кодек) AC’97 без дополнительных внешних устройств. Избыточность ресурсов делает схему более гибкой - изменением программного кода можно изменить алгоритм работы устройства или режимы его работы.

Таблица 1

Прекрасно видно, что из представленных процессоров только ADSP-2192 отвечает всем требованиям этих алгоритмов (пространство ПП в каждом ядре составляет 16К слов). Кроме того, чтобы процессоры работали при максимальных скоростях, им необходима быстрая память. Внутренняя память как раз является оптимально быстрой. При скоростях процессора в 25 MIPS и выше, чтобы избежать состояний ожидания (читай - потерь циклов при каждом доступе к внешней памяти) необходима 15-ти наносекундная память или более быстрая. Если для обеспечения интерфейса с памятью необходим дешифратор адреса, то память должна быть ещё более быстрой, а быстрая память - это довольно дорогое удовольствие. И ещё из перечисленных только ADSP-2192 и TMS320C5x обладают возможностью ПДП, причём ADSP-2192 использует технологию “cycle stealing”, позволяющей ядру выполнять любые действия, при доступе к памяти устройств с ПДП, а процессор TMS320C5x вынужден простаивать, в аналогичном случае.

Интересное из раздела

Источник питания охранного устройства
В настоящее время существует множество систем, предназначенных для осуществления охраны и безопасности объектов. С развитием науки и техники у ...

Генератор цифровых тестовых сигналов
Ускорение научно-технического прогресса, развитие автоматизации процессов производства требует постоянного совершенствования систем сбора и переработки информации. Наибол ...

Автоматическая система управления
В настоящее время широко используются микропроцессорные устройства и системы. Их назначение и область применения очень велика. Так, различного рода микропроцессорные сист ...