Raqamli signallarni qayta ishlash (dsp) 1960-yillarda raqamli texnologiyalarni joriy etish bilan mashhurlikka erishdi

Raqamli signallarni qayta ishlash (DSP) 1960-yillarda raqamli texnologiyalarni joriy etish bilan mashhurlikka erishdi. Raqamli apparatlar tezligi oshib, ulardan foydalanish osonroq, arzon va qulayroq bo'lganligi sababli signallarni qayta ishlashda tanlov usuli bo'ldi. 1979 yilda Intel birinchi DSP protsessorini (Intel 2920) taqdim etdi, uning arxitekturasi va DSP dasturlari uchun maxsus tayyorlangan ko'rsatmalar to'plami mavjud edi. Bugungi kunda umumiy foydalanishdagi DSP protsessorlari Texas Instruments, Motorola, Analog Devices, Agere, DSP Groups va boshqa ko'plab kompaniyalar tomonidan tijorat sifatida mavjud [1, 2]. DSP protsessorlari arzonlashib, kuchliroq bo'lganligi sababli, yuqori tezlikda ishlaydigan modemlar va Internetga ulanish, simsiz va uyali telefonlar, audio va video pleerlar, raqamli kameralar kabi haqiqiy DSP dasturlari bozorda portladi [3]. Shakl 1da ko'rsatilgandek, DSP tizimlarida DSP protsessori yoki boshqa raqamli apparatlar, analog-raqamli konvertor (ADC) va raqamli-analog konvertor (DAC) kuchaytirgichlar, modulyatorlar va shunga o'xshash analog qurilmalarni almashtirish uchun ishlatiladi. filtrlar. DSP protsessori raqamli signallarni qayta ishlash uchun dasturiy ta'minotda amalga oshirilgan signallarni qayta ishlashning ma'lum bir algoritmi (yoki hisoblash tavsiflari) asosida raqamli operatsiyalarni amalga oshiradi. DSP algoritmlari turli xil raqamli qurilmalarda va C va C ++ kabi ko'plab kompyuter tillarida bajarilishi mumkin. DSP apparati tarkibiga dasturlashtiriladigan va dasturlanmaydigan mantiq, umumiy foydalanish uchun mo'ljallangan mikroprotsessorlar va mikrokontroller va raqamli signal protsessorlari kiradi.

Dasturlashtiriladigan protsessor turli xil vazifalar uchun dasturlashtirilishi mumkin. Dasturlash mumkin bo'lmagan sxemalar bilan ishlash uchun juda murakkab bo'lgan tizimlar, ishlab chiqish muddati qisqaroq va ishlab chiqarish xarajatlari pastroq bo'lgan mahsulotlar yoki yangi algoritm va standartlar bilan tez-tez yangilanib turadigan tizimlar uchun foydalaniladi. Aksariyat DSP protsessorlari o'zgartirilgan Garvard arxitekturasidan foydalanadilar, bu dastur va ma'lumotlar xotirasi o'rtasida o'zaro faoliyat yo'lni beradi. Aksariyat protsessorlar ketma-ket xotira joylarida saqlanadigan ma'lumotlarga ketma-ket kiradigan takrorlanadigan ko'payish va qo'shish (MAC) operatsiyalarini bajarish uchun optimallashtirilgan. DSP apparati va algoritm imkoniyatlari rivojlanganligi sababli, ishlov berish talablari ham oshdi, buning natijasida yangi avlod dasturlari uchun yanada takomillashtirilgan algoritmlarga ega yuqori mahsuldor tizimlar ishlab chiqildi. Zamonaviy rivojlanayotgan DSP dasturlarida moslashuvchanlik va dizaynning yangilanishi mahsulotning uzoq tsiklidagi asosiy omillardir. Ko'pgina sanoat standartlari rivojlanishning dastlabki bosqichida va ushbu standartlarning ba'zilari boshqa standartlarga muvofiqligini ta'minlashi kerak. Yaxshi misol - raqamli uyali telefonlar, ular 2G dan 2,5G, 3G va 4G standartlariga ko'tarilgan. Dasturlashtiriladigan DSP protsessorlari, ayniqsa, bir nechta ishlash rejimlarini va kelajakda yangilanishni talab qiladigan dizaynlar uchun juda mos keladi. DSP tadqiqot natijalari tobora ko'proq algoritmlar, dasturiy ta'minot va apparatlarni tizimga birlashtiradigan to'liq echimlarni ishlab chiqishda qo'llanilmoqda. Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish asosiy DSP tizimlarida apparat ishlab chiqarishga qaraganda katta xarajatlarga aylanganligi sababli, protsessordan mustaqil dizayn, turli xil protsessorlarda dasturiy ta'minotni ko'chirish va kelajakda yanada rivojlangan protsessorlarga o'tish imkoniyatiga ega. Protsessordan mustaqil dizaynda C yoki C ++ kabi yuqori darajadagi tillarga ustunlik beriladi va DSP protsessorlarining ko'pchiligida mavjuddir. C dasturlarini yozish osonroq va tezroq va ular shunchaki ushbu protsessor uchun C kompilyatoridan foydalangan holda yangi protsessor uchun manba kodini qayta kompilyatsiya qilish orqali bir protsessordan boshqasiga ko'chirilishi mumkin. Qayta ishlash va xotira resurslari muhim bo'lgan dasturlarda echim - bu assotsiatsiya tilida muhim bo'limlarni amalga oshiradigan va qolganlarini kodlash uchun C tilidan foydalanadigan murosaga kelish. Ushbu aralashtirilgan C va montaj dasturlari kodlash qulayligi va samarali amalga oshirish o'rtasida yaxshi muvozanatni ta'minlaydi. Hozirgi vaqtda C kompilyatorlarining samaradorligi sezilarli darajada yaxshilanmoqda va ko'plab optimallashtirilgan yig'ilish kodli DSP kutubxonalari foydalanuvchiga aralash kodni oson va samarali ishlab chiqishga imkon beradi. 2-rasmda DSP tizimi DSP protsessori atrofida qanday tuzilganligi tasvirlangan. Kerakli asosiy tashqi bloklar xotira va tashqi qurilmalardir. DSP protsessorlari odatda ba'zi bir chipdagi keshlarni, dastur uchun faqat o'qiladigan xotira (ROM), ma'lumotlarni tasodifiy kirish xotirasi (RAM) va tashqi qurilmalar bilan ta'minlaydi. ADC va DAC kabi atrof-muhit birliklari ajratilgan manzil yordamida ma'lumotlar uzatish tarmog'iga yoki ketma-ket portlar mavjud bo'lsa, ketma-ket interfeysga ulanishi mumkin.