O’quv uslubiy majmua

11.3. Motorola kompaniyasining signal protsessorlar modellari Signal protsessorlar ishlab chiqaradigan har bir kompaniya elektron texnika
bozorida o‘z o‘rniga ega. Analog Devices kompaninyainig maxsuloti Texas Instruments va Motorola kompaniyalarining protsessorlariga nisbatan murakkab masalalarni yechishda unumdorligi yuqori bo‘lib, ularga: katta xajmdagi matematik amallarni bajarish (raqamli filtrlash, korrelyatsion analizda (o‘zaro bog‘liq tahlilda), tasvirlarga ishlov berish kabi) masalalar kiradi. Tashqi qurilmalar bilan intensiv ravishda almashinuv masalalarida (ko‘p protsessorli tizimlarda, nazorat tizimlarida, tashxisda, boshqaruvda), Texas Instruments kompaniyasining protsessorlari yuqori tezlik interfeysiga egabo‘lgani uchun ishlatish maqsadga muvofiq bo‘ladi. Motorola kompaniyasi nisbatan oddiy 16 va 24 darajali qaydlangan vergulli signal protsessorlar ishlab chiqarish borasida birinchilardan hisoblanadi [35].
Kengaytirilgan kommunikatsion imkoniyatlari, dasturlar va ma’lumotlarga yetarli ichki kristalli xotira hajimga, energiya tejash rejimiga ega bo‘lgan bu signal protsessorlarni texnologik protsesslarni boshqarish kontrollerlari sifatida , maishiy
184
elektron qurilmalarda, avtomobil elektronikasida va mobil aloqa tizimlarida

qo‘llaniladi.

Motorola kompaniyasining eng perspektiv signal protsessori DSP56800, uzining ish unumdorligi/sifati/narxi bilan eng zur kursatkichlarga ega. Bu oilaga tegishli protsessorning umumlashgan strukturali sxemasi 11.10-rasmda keltirilgan.

Tashqi qurilma moduli

PLL
Dasturning ОХQ/DХQ
Ma’lumot ОХQ/DХQ
Kristalning kengaytirilgan
sohasi

_Shina ^Boshqaruv Taymer _b^o_shqaruci

Ichki ma’lumotlar shinasini qayta ulagich

Manzillar generatori
Manzillar tashqi shinasini qayta ulagich

Ma’lumotlarning tashqi shinasini qayta ulagich

Manzil

Ma’lumotlar

^{Dastur kontrolleri} АМQ QnCE

11.10-rasm. DSP568xx oilasidagi protsеssorlarning struktura sxеmasi

Bu oila «semeystvo» arxitekutrasi uzida signal protsessor effektivligidek, mikrokontrollerlar yordamida an’anaviy boshqarish funksiyalarni o‘zida mujassamlashtirgan. Uningyadrositurtfunksionalqurilmadantashkiltopganbo‘lib: dastur kontrolleri, manzillarni generatsiya qiluvchi 16 bitli qurilmadan, 16 darajali arifmetik mantiqiy qurilma va 8 pog‘onali FIFO buferli QnCE emulyatsiya portiga, JTAG sozlash portiga chiqish imkoniyatiga ega.
AMQ (arifmetik mantiqiy qurilma) tarkibini: 16x16 (MAC) darajani tuplash va ko‘paytirish qurilmasi, barcha amallarni bir sikldabajarish, ikkitabit kengaytmali 36-bitli akkumulyator tashkil qiladi. Protsessor tarkibida tashqi xotira bog‘lamalari

185

interfesi (ma’lumotlar, manzil, boshqarish), real vaqtda tuxtatgich taymeri,

energiyani tejash va chastotani pasaytirish moduli (PLL) mavjud.

Har bir yadro qurilmasida uzining registrlar to‘plami va mantiqiy boshqarishi shunday tashkil qilinganki, mustaqil ravishda va bir vaqtning o‘zida boshqa uchtasi bilan ishlash imkoniyatiga ega.

Manzillarni ichki shinalari va ma’lumotlarini xotira orqali bog‘langan bo‘lib, ularga funksional va pereferik qurilmalar kiradi. Shunday qilib yadro bir vaqtning o‘zida bir nechta amallarni bajaradi: boshqarish qurilmasi birinchi buyruqni tanlaydi, manzillarni generatsiya kiluvchi qurilma ikkinchi buyruqda ikkitagacha manzil generatsiya qiladi, AMQ (arifmetik mantiqiy qurilma) uchinchi buyruqni ko‘paytirish amalini bajaradi.
Kristallar doirasini kengaytirish har xil modellar seriyalarida krisstalga biriktirilgan turli xil xajmdagi operativ xotraga va doimiy xotiraga ega bo‘lish mumkin.
SP garvard arxitekturasi ikki mustaqil xotira muhitiga, ma’lumotlarga va tezkor xotira shaklidagi dastur va flesh-xotira bilan ta’minlaydi. Flesh-xotira rusum model toifasiga qarab (dasturlar uchun) 8 Kbaytdan 64 Kbaytgacha va (ma’lumotlar uchun) 2 Kbaytdan 8 Kbaytgacha bo‘ladi.
Tezkor xotira xajmi (dasturlar uchun) 1 Kbaytdan 2 Kbaytgacha va (ma’lumotlar uchun) 1 Kbaytdan 4 Kbaytgacha bo‘ladi.
Tashqi modullar ishlatilish sohasiga qarab turli xil modifikatsiyada bo‘ladi. Ularning ichiga paralell va ketma-ket interfes sxemalar, Analog raqamli o‘zgartirgich, dekoderlar, taymerlar, tashqi uzilishlarni dasturlanuvchi kirishlari kiradi. Har bir Motorola firmasidagi protsessorga yuqorida keltirilgan boshqa kompaniya protsessorlari kabi, standart tekshirilgan platalarda, JTAG-porti orqali dasturiy ta’minotni tekshiradi.
Ko‘rib chiqilgan zamonaviy SP modellari bilan bir qatorda bozorda boshqa ishlab chiqaruvchilar protsessorlarining istiqbolli modellari mavjud. Ularning ba’zilari muammolarni yechishga qaratilgan bo‘lsa ham ko‘pchiligi signallarni raqamli ishlov berish masalalarini yechishga mo‘ljallangan. Ular orasida o‘z
186
arxitekturasida parallel ishlov berish imkoniyati va ma’lumotlarni o‘zgartirishning

murakkab sonli usullarini bir-biriga qo‘shib amalga oshiruvchi ko‘p yadroli SP katta o‘rin egallaydi. Ba’zi misollarni ko‘rib chiqamiz.

TexasInstrument kompaniyasi bozorga ko‘p kanalli, yuqori unumliilovalarga mo‘ljallangan 6 yadroli TMS320C6477 protsessorini DSP yangi sanoati bozoriga chiqardi. DSP protsessorlarining asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
− 500 MGs taktli chastotaga ega bo‘lgan va oldin ko‘rib chiqilgan C64x signal protsessorlar bilan butunlay mos keladigan oltita C64x yadro;
− 4 Mbaytgacha RAM L1/L2 mavjudligi;

− protsessor har bir yadro uchun L1 kesh, 758 Kb xajmli L2 ma’lumotlar va dastur xotirasini bo‘luvchi va ikala yadrodan foydalanadigan dispetcherga ega;
− yuqori darajadagi qo‘shimcha imkoniyatlar: gigabitli Ethernet, telekommunikatsion TSIP porti, Host-port interfeysi (HPI) va umumiy foydalanish uchun mo‘ljallangan oddiy interfeyslar.
«ЭЛВИС» (Rossiya) ilmiy-ishlab chiqarish markazida yaratilgan «Multikor» seriyadagi raqamli signal protsessorlari IP-yadroli platforma bazasida ko‘p protsessorli dasturlashtirilgan “kristaldaga tizim” hisoblanadi. Bu seriyadagi protsessorlarning asosiy maqsadi boshqarish tizimlarida signallar va tasvirlarga ishlov berish va axborotlarga yuqori aniqlikda ishlov berishdan iborat.
Bugungi kungacha «Multikor» modelli SPlarining katta seriyasi chiqarilgan. Ular o‘zining ishlash chastotasi, yuqori unumdorligi, arxitekturasi va hisoblovchi yadrolari soni bilan ajralib turadi.
Bu seriyadagi protsessorlarning oxirgi modeli MC-0428 bo‘lib, u quyidagi tasniflarga ega:
− tayyorlash texnologiyasi - 0,18 mkm; − 5 protsessorli MIMD arxetektura;
− 250-340 MGs ishlash chastotasi;

− yuqori unumdorligi (32 bitda) - 8000 MFLOPS.
187
Modeliga qarab mikrosxemalar 2 dan 8 Mbgacha ichki xotira, SHARC mos

keluvchi qo‘shmcha USB portlar va linklar, Ethernet, PSI, JTAG, SpaseWire va Serial Rapid IO IP giperlinklariga ega.

Signal protsessorlarining muhim sinfini ishlov berishning “o‘rnatiladigan tizimlari” tashkil etadi. Ular ancha murakkab ishlov beruvchi qurilmaning ichki qismiga joylashtiriladi va kichik o‘lchami, minimal quvvat istemoli kabi ko‘rsatkichlarga ega. Qoidaga ko‘ra ular bitta kristallda joylashtirilgan bo‘ladi.