Процесор цифрових сигналів: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування |
Shynkar (обговорення | внесок) Немає опису редагування |
||
Рядок 10:
* В порівнянні з мікроконтролерами, обмежений набір периферійних пристроїв — втім, існують «перехідні» чіпи, що поєднують в собі властивості DSP і широку периферію мікроконтролерів.
==Області застосування==
*Комунікаційне обладнання:
*Ущільнення каналів передачі даних;
*Кодування аудіо- і відеопотоків;
*Системи гідро- і радіолокації;
*Розпізнавання голосу і зображень;
*Голосові і музичні синтезатори;
*Аналізатори спектру;
*Керування технологічними процесами;
*Інші області, де необхідна швидкісна обробка сигналів, в тому числі в реальному часі.
==Історія==
До 1980 року декілька компаній виготовили мікросхеми, які можно вважати першими ЦСП. Так, в 1978 Intel випускає «процесор аналогових сигналів» 2120. В його склад входили АЦП, ЦАП і процесор обробки цифрових даних, однак апаратна функція множення була відсутня. В 1979 AMI випускає S2811 — периферійний пристрій, керований основним процесором комп'ютера. Обидві мікросхеми не досягли успіху на ринку.
==Перше покоління (початок 1980-х)==
Історію ЦСП розглядають від 1979—1980 років, коли Bell Labs виготовила перший однокристальний ЦСП Mac 4, а також на «IEEE International Solid-State Circuits Conference '80» були показані µMPD7720 компанії NEC і DSP1 компанії AT&T, які, однак, не набулили широкого вжитку. Стандартом де-факто став випущений трохи пізніше кристал TMS32010 фірми Texas Instruments, який багатьма параметрами і вдалими технічними решеннями переважав вироби конкурентів. Ось деякі його характеристики:
Арифметичний блок:
*Размір слова: 16 біт;
*Розрядність обчислювального пристрою : 32 біт;
*Швидкість: 5 млн операцій додавання або множення в секунду;
*Тривалість командного циклу: 160—280 нс;
Пам'ять:
*Оперативна пам'ять: 144—256 слів;
*Постійна пам'ять программ: 1,5—4 К слів;
*Програмовна постійна пам'ять : до 4К слів (окремі моделі);
Зовнішня шина:
*Розрядність: 16 біт;
*Адресовна пам’ять : 4К слів
*Пропускна здатність: 50 Мбіт/с
*Пристрої введення-виведення: 8 портів по 16 розрядів
== Друге покоління (середина 1980-х)==
Завдяки прогресу в технологіях, в цей період були випущені ІС з розширеними функціями порівняно з першим поколінням:
*Збільшено об'єм оперативної пам'яті до 0,5 К слів;
*Добавлена можливість подключення зовнішньої пам'яті програм і пам'яті даних до 128 К слів;
*Швидкість збільшено в 2—4 рази;
*Покращано підсистеми переривання і введення-виведення.
Набагато пізніше були зроблені наступні вдосконалення:
*Збільшена розрядність даних;
*Знижено напругу живлення і, як наслідок, енергоспоживання;
*Введені режими економії енергії;
*Апаратна підтримка мультипроцесорності (система спільного доступу до зовнішньої пам'яті);
*Апаратна підтримка кільцевих регістрів;
*Апаратна підтримка операцій циклів;
*Розширені способи адресації;
*Дві внутрішні шини даних, що дозволяє значно прискорити парну обробку даних (координати X/Y, дійсна і уявна частина і т. д.), або віртуально подвоїти розрядність оброблюваних даних;
*Введена кеш-пам'ять.
==Третє покоління (кінець 1980-х)==
Третє покоління ЦСП прийнято зв'язувати з реалізацією арифметики з рухомою крапкою (комою). Характерні особливості :
*Продуктивність: біля 20-40 млн оп./сек. (MIPS);
*Два блоки оперативної пам'яті по 1 К 32-розрядних слів з можливістю одночасного доступу;
*Кеш-пам'ять об'ємом 64 слова;
*Розрядність регістрів: 32 біт;
*Розрядність арифметичного блоку: 40 біт;
*Регістри для операцій з підвищеною точністю;
*Встроєні контролери ПДП;
*Розрядність шин: 32 біт для команд і 24 біт для адреси;
== Четверте покоління==
Четверте покоління ЦСП характеризується значним розширенням комплекту команд, створенням VLIW і
суперскалярних процесорів. Помітно виросли тактові частоти. Так, наприклад, час виконання команди MAC (Y := X + A ? B) вдалось скоротити до 3 нс.
{{Доробити}}
[[Категорія:Мікропроцесорна техніка]]
| |||