Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua
Raqamli ishlov berish tizimidagi maxsus protsessorlar
Download 450.29 Kb.
|
Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua-hozir.org
|
10.3. Raqamli ishlov berish tizimidagi maxsus protsessorlar
Real vaqt tizimida ishlovchi signal protsessorlarni asosiy imkoniyatlari shundan iboratki, raqamli signallarga ishlov berish algoritmlar bilan qurilmalarni umumiy (ichki va tashqi qurilma bog‘lamalari) boshqarish funksiyasi bilan 155
qo‘llanilgani sababli ular “hisoblovchi” emas balki “protsessorlar” deb ataladi [22]. Raqamli protsessorlarga (RP) qo‘yiladigan texnologik talablar qo‘llaniladigan sohaga qarab belgilanadi. Shuning uchun real vaqt tizimida ishlaydigan RPlarga juda qattik talablar belgilangan. Ularga: ishonchlilik, xajm va og‘irligi minimalligi, minimal quvvat talab qilishi va dasturlarni ishlatish osonligini talab qiladi. Real vaqt tizimlarini asosiy farqi shundaki manba signallaridan kelgan signallarni qayta ishlash, tizim qayta ishlashi bilan bir vaqtda bo‘lishidir. Real vaqt tizimida ishlaydigan qurilma va dasturiy ta’minotga qo‘yiladigan asosiy talab ma’lum bir aniqlikni saqlashda yuqori tezlikdagi qayta ishlashlarga ega bo‘ladi. Signallarga raqamli ishlov berishuvchi qurilmalarni yaratishni boshlang‘ich qismida aniq bir algoritmni qayta ishlovchi maxsus protsessorlar ishlab chiqilgan. TFO‘ algoritmi eng keng tarqalganligi uchun, turli xil usullarda Fure-protsessorlarni aloxida mikrosxema ko‘rinishida va hisoblash bloklari tarzida ishlatish, shu bilan birga birlashgan ichki sxemali bog‘lamalar sifatida qo‘llanilgan. Bunday protsessorlar noyob arxitekturaga ega bo‘lib ular faqat bitta algoritm o‘zgartirishlarni amalga oshirgan. Keyingi qadam Sistologik arxitekturadagi maxsus protsessorlarni yaratish bo‘lgan. Ular bir nechta parallel funksiyalarni bajaruvchi protsessor elementlarini o‘z ichiga olgan bo‘lib ularga: ikkita kiruvchi summator kiradi. Ular ma’lum tarzda birlashtirilgan bo‘lib, raqamli filtrlash va tez o‘zgartirish algoritmlarini bajargan. Signallarga raqamli ishlov berish algoritmi qurilmalari uchun qo‘shimcha ichki bog‘lamalari sifatida matritsali ko‘paytirgichlar qo‘llanila boshlagan. Ular yuqori tezlikda ketmaket raqamli o‘zgartirishlardagi matritsalarni va vektorlarni ko‘paytirish (protseduralarini) amallarini bajarish, Fure-taxlilda qo‘llaniladi. Lekin SRIB protsessorlarni qo‘llash sohasi kengaygan sari, yangi noyob usullarni va algoritmlar ishlab chiqilishi, maxsus bog‘lama arxitekturali protsessorlarni yaratishdan bosh tortdi. Katta integral sxemalari (KIS) texnologiyasi uchun yanada unumdorli yangi arxitektura yechimlariga ega bo‘lgan yagona protsessor darajasida ishlatiladi. Maxsus raqamli protsessorlar o‘zining funksional 156
protsessorlarning kichik (pastki) turkum modellariga kiradi. Ular arxitekturasiga emas balki qo‘llanilish sohasiga qarab ishlatiladi. Signal protsessorlarninig yuqori modellari, universal qo‘llanilish sohaga ega bo‘lib ularni ishlatish uzun buyruqli (VLIW-arxitekturali) superskalyar arxitekturaga ega bo‘lib SIMD strukturaga (“bitta buyruq – ko‘p ma’lumot”) ega bo‘lib oqimli hisoblash va konveyer qayta ishlashlarni amalga oshiradi. Ular 32- daraja uzunligidan kam bo‘lmagan so‘zga, yetarli rivojlangan buyruqlar tizimiga, rivojlangan ichki (shinali) va tashqi interfeysga ega. Universal signal protsessorlarning oxirgi modeli ko‘p yadroli arxitekturaga ega bo‘lib, ularda bir nechta parallel amallarni bajarib, to‘liq qayta ishlovchi bog‘lamalardan tashkil topgan. Signal protsessorning quyi modellari maxsus belgilangan maqsadlarda ishlatiladi. Ularga real vaqt tizimlarida audio video signallariga ishlov berish, maishiy qurilmalar va ishlab chiqarish agregatlarini boshqarish tizimlarida, nazorat va monitoring tizimlarida, mobil aloqada, telekommunikatsion qurilmalarda ishlatilishi ko‘zda tutilgan. Quyi turdagi signalli protsessorlarga misollarni ko‘rib chiqamiz. 10.9-rasmda GSM strandartdagi ikki diapazonli mobil telefonda signal protsessorlarni qo‘llanilishi keltirilgan. 10.9-rasm. ADSP21x bazasida mobil terminalning struktura sxemasi. Birinchi mikrosxema Analog Devices kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib, ADSP218x protsessori, xotira elementi, portlar, klaviaturadan Radiotrakt Kiritish/chiqarish kanalining ARU ва RAU Muloqot kodeki ADSP218x DSP xotirasi ХТТМ kanali OXQ (1M/bit) Kontroller Portlar Displey SIM Klavishalar Mikrofon Dinamik 157
keltiruvchi paketlar kontrolleri, xotiraga to‘g‘ridan to‘g‘ri murojaat kanaliga ega. Bu mikrosxemaga displey, klaviatura va SIM - karta ulanadi. Ikkinchi mikrosxema ovoz kodekiga, yordamchi kiritish/chiqarish kanallarni analog-raqamli va raqamli-analog o‘zgartirgichiga ega. ADSP218x protsessor sxemasi 10.10-rasmda keltirilgan. Bu toifadagi protssessor ikkinchi avlod qo‘zg‘almas vergulli, umumiy yadrosi ADSR21xx asosida ishlangan. 10.10-rasm. ADSP218x protsessorining qiskartirilgan strukturasi. Protsessorning xotirasi 64 Kbayt bo‘lib, 2 ta ajratilgan qismlarga ega. Birinchi qismida faqat ma’lumotlar saqlansa, ikkichi qismida ma’lumotlar va dasturiy kod saqlanadi. Xotiradan uzatish shinasi xam ajratilgan. Asosiy qayta ishlovchi komponet avtomatlashgan mantiqiy qurilma bo‘lib (AMQ), surish sxemasi va ko‘paytirgich-jamlagich bir taktda 16x16 bitni qabul qilib 32-bitli natijani (qiymatni) beradi. Ishlash tezligini oshirishda protsessordan foydalanmagan xolda tashqi qurilmalar operativ xotiradan ma’lumotlar va buyruqlarni ayriboshlash (almashish) imkoniyatiga ega. Protsessor nutq va kanal kodlash funksiyasini bajaradi. Asosiy yechimdagi masala bu signal chastota chizig‘ini ma’lumotni qisman yuqotishlarsiz siqish (ixchamlashtirish) va siqilgan ma’lumotni pasaygan tezlikda uzatishdir. Buday usul o‘z o‘rinda nutqning ayriboshlash kanalning kerakli o‘tkazish chizig‘ini toraytirish imkonini beradi. 24 bit 16 bit DSP xotirasi dasturlar ma’lumotlar Arifmetik qurilma AMQ Ko’paytirib qo’shuvchi Surish sxemasi 158
hisoblanadi. Mobil telefonning audiokodek funksiyasini bajarib signal protsessorining yadrosini shakillantiradi va u raqamli aloqa kanali interfeysida yoki simsiz marshrutizator modemining ichida joylashgan bo‘ladi. Xozirda rasmlarni qayta ishlovchi va siquvchi protativ multimedia tizimlari: oddiy mediapleyerdan tortib ko‘p imkoniyatli iPod, raqamli videokameralarga o‘xshash shu kabi qurilmalarning ichida moslashtirilgan signal protsessor mikrosxemalarini ko‘rish mumkin. Ular videoprotsessor yoki videokodek deb nomlanadi. Download 450.29 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|