Signal protsessorlari turlari, konveyer va superskalyar arxitekturalar

Signal protsessorlari turlari, konveyer va superskalyar arxitekturalar

REJA:

• Raqamli signal protsessorlar
• Konveyer arxitekturasi
• Superskalyar arxitektura

Raqamli signal protsessorlari (DSP) audio, video, harorat, bosim va joylashuv kabi oldindan raqamlashtirilgan jismoniy signallarni qabul qiladi va ular ustida matematik manipulyatsiyalarni amalga oshiradi. Raqamli signal protsessorlarining ichki tuzilishi ular “qo‘shish”, “ayirish”, “ko‘paytirish” va “bo‘lish” kabi matematik funktsiyalarni juda tez bajarishi uchun maxsus ishlab chiqilgan.

Raqamli signal protsessorlari (DSP) audio, video, harorat, bosim va joylashuv kabi oldindan raqamlashtirilgan jismoniy signallarni qabul qiladi va ular ustida matematik manipulyatsiyalarni amalga oshiradi. Raqamli signal protsessorlarining ichki tuzilishi ular “qo‘shish”, “ayirish”, “ko‘paytirish” va “bo‘lish” kabi matematik funktsiyalarni juda tez bajarishi uchun maxsus ishlab chiqilgan.

Raqamli signal protsessorining (DSP) ichida nima bor?

Raqamli signal protsessorining (DSP) ichida

Raqamli signal protsessoriga quyidagi asosiy komponentlar kiradi:

Dastur xotirasi: DSP ma'lumotlarni qayta ishlash uchun foydalanadigan dasturlarni o'z ichiga oladi

Ma'lumotlar xotirasi: qayta ishlanishi kerak bo'lgan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi

Hisoblash yadrosi: dastur xotirasidagi dasturga va ma'lumotlar xotirasidagi ma'lumotlarga kirish orqali matematik ishlov berishni amalga oshiradi.

I/U quyi tizimi: tashqi dunyo bilan interfeys uchun bir qator funktsiyalarni ta'minlaydi

Raqamli signal protsessori dasturlashtiriladigan bo'lgani uchun uni turli xil ilovalarda qo'llash mumkin. Loyihani yaratishda siz o'zingizning dasturiy ta'minotingizni yozishingiz yoki Analog Devices yoki uchinchi tomonlar tomonidan taqdim etilgan dasturlardan foydalanishingiz mumkin.

Raqamli signal protsessori dasturlashtiriladigan bo'lgani uchun uni turli xil ilovalarda qo'llash mumkin. Loyihani yaratishda siz o'zingizning dasturiy ta'minotingizni yozishingiz yoki Analog Devices yoki uchinchi tomonlar tomonidan taqdim etilgan dasturlardan foydalanishingiz mumkin.

Signal protsessorlarining xususiyatlari

Mikroprotsessorlar universal raqamli mikrosxemalar bo'lib, ularda dastur boshqaruvi ostidagi hisoblash bloki turli amallarni bajarishi mumkin. Natijada, barcha mikroprotsessorlar o'zlarining maksimal ishlashini amalga oshirilayotgan algoritmning murakkabligi bilan almashish imkonini beradi. Raqamli qurilmalarni tasniflashda mikroprotsessorlarning o'rni 1-rasmda ko'rsatilgan.

Konveyerli qayta ishlash

Hisoblash quvuri mustaqil manbalar (bloklar) to'plamidan iborat bo'lgan tuzilishga ega bo'lib, ularning har biri mashina buyruqlarini qayta ishlash tsiklining bitta aniq bosqichini bajarish uchun javobgardir. Shunday qilib, konveyerda bir vaqtning o'zida bir nechta mashina ko'rsatmalarini bajarishni faollashtirish mumkin, ammo ishlov berish tsiklining turli bosqichlarida.

MMKning ko'p sonli mustaqil bosqichlarga bo'linishi. Amalda, bu raqam 20 dan oshmaydi;

• MMKning ko'p sonli mustaqil bosqichlarga bo'linishi. Amalda, bu raqam 20 dan oshmaydi;
• Har bir bosqichda operatsiyalarni bajarish vaqti doimiy bo'lishi kerak. Ushbu parametr konveyer aylanishi deb nomlanadi.

Umumiy holda, konveyer vaqtning har bir lahzasida maksimal nta mashina ko'rsatmalarini qayta ishlashga qodir, bu erda n TsOMK bosqichlarini amalga oshirish uchun mustaqil bloklar soni. Oldingi blok natijalari keyingi blokning ishlashi uchun manba ma'lumotlari sifatida ishlatiladi (1-rasm). Konveyerga ishlov berishni tashkil qilishning umumiy qoidalari quyidagilar:

Rasmda oltita mashina ko'rsatmalarini bajarish paytida konveyerning vaqt jadvallari ko'rsatilgan. Ushbu misolda konveyer CLCMning besh bosqichini amalga oshiradi. Birinchi bosqichda IR blokidagi 1-sonli mashina buyrug'ining ekstraktsiya bosqichi qayta ishlanadi. Ikkinchi soatda, IK blokidagi operatsiyalar natijalari 2-blokga yuboriladi, u erda 1-chi chiqarilgan mashina yo'riqnomasi dekodlanadi va shu bilan birga, ozod qilingan IQ blok 2 buyrug'ini olishda ishtirok etadi.

Rasmda oltita mashina ko'rsatmalarini bajarish paytida konveyerning vaqt jadvallari ko'rsatilgan. Ushbu misolda konveyer CLCMning besh bosqichini amalga oshiradi. Birinchi bosqichda IR blokidagi 1-sonli mashina buyrug'ining ekstraktsiya bosqichi qayta ishlanadi. Ikkinchi soatda, IK blokidagi operatsiyalar natijalari 2-blokga yuboriladi, u erda 1-chi chiqarilgan mashina yo'riqnomasi dekodlanadi va shu bilan birga, ozod qilingan IQ blok 2 buyrug'ini olishda ishtirok etadi.

5-o'lchovdan boshlab, konveyer to'liq yuklanadi va bir vaqtning o'zida beshta mashina ko'rsatmalarini bajarilishini ta'minlaydi. Shu paytdan boshlab har bir tsiklda konveyer chiqishi keyingi buyruq natijasini keltirib chiqaradi

Superskalar arxitekturalar

Superskalar ishlov berishning ma'nosi - uskunada bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq skalyar operatsiyalarni bajarishga imkon beruvchi vositalarning mavjudligi, ya'ni. bir juft raqamlarni qayta ishlash bo'yicha ko'rsatmalar. Aslida, bu usulning mohiyati juda oddiy: bu protsessor qurilmalarining takrorlanishini anglatadi. Bu usul yaxshi, chunki u dasturchi uchun "shaffof" - bunday protsessorlar uchun dasturlarni yozish hech qanday maxsus harakatlarni talab qilmaydi, operatsiyalarning parallel bajarilishi uchun javobgarlik, asosan, apparatga tegishli.

E’TIBORINIZ UCHUN RAXMAT