Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua

10.4. Kompyuterning video va audio karta protsessorlari 
Shu kabi signal protsessorlarga talab juda kuchayib borayapti. Asosan mobil 
qurilmalar va televizion qurilmalarda videolavxalarni yuqori sifatli bo‘lishiga talab 
kuchayishi bilan rasmlar kursatuvchi protsessorlarning takt chastotalari 
kuchaytirishga olib keldi. Yuqori kengaytmali audiotizimlarga va “atrof muhitli” 
tovushlarga muljallangan signal protsessorlarga esa aniqlik va tezlikkga talab 
qo‘yilmokda. Shu bilan bir qatorda oddiy foto qurilmalarda xam rasmlarni 
mouvofiqlashtirishda 
va 
yuzni 
aniqlashda 
signal 
protsessorlarga 
talab 
kengaymokda. Internetda ma’lumotlarni uzatishda ishlatiladigan barcha televizion 
qurilmalarda, 
IP-telefonlarda, 
fotoqurilmalarda, 
mediapleyerlarda, 
uyin 
qurilmalarida signal protsessorlar asosida amalga oshadi [25].
2010 yilning boshiga kelib Analog Devices uzining ikkita yangi seriyali 5 
Mbit xotiraga ega ADSP-2147x va ADSP2148x signal protsessorini ishlab chiqdi. 
Bunday signal protsssorlarning paydo bo‘lishi bilan ko‘p miqdorda ishlab 
chiqaruvchilar suruluvchi vergulli, yuqori aniqlikda hisoblovchi qurilmalarni ishlab 
chiqishga erishdilar. Bu seriyadagi protsessorlar yuqori aniqlikdagi tovushni qayta 
ishlovchi tizimlarda, uy kinoteatrlarida va “kuchaytirilgan” ishlab chiqarishdagi 
qurilmalarda qo‘llaniladi. ADSP -2147x signal protsessorning 12x12 hajmli BGA 
korpusga yoki 14x14 hajmdagi LQFP korpusiga biriktirilganda 363 mVt quvvat 
talab qilishi va 266 MGs takt chastotasiga chiqadi. Ularni protativ, meditsina va 
transport qurilmalarida ishlatish maqsadga muvofiqdir. Ushbu yangi ikki protsessor 

---

159 
uzining SHARC avlodli protsessorlar kodi bilan tug‘ri keladi (moslashgandir). 
Qurilma tezlashtirgichlar arxitekturasiga biriktirilgan mustaqil hisoblash 
resurslariga va to‘g‘ridan to‘g‘ri xotiraga ega bo‘lib BPF algoritmlarni qo‘llashni, 
shu o‘rinda keng tarqalgan algoritmlar, tugallangan va tugallanmagan impulsli filtrli 
xususiyatni ta’minlaydi. 
Oxirgi yillarda signallarga raqamli ishlov beruvchi tizimlarida signallarni 
qayta ishlash masalasida maxsus ishlab chiqilgan dasturlanuvchi mantiqiy integral 
sxemalar (DMIS) keng miqiyosida qo‘llanila boshladi. Ular signal protsessorlarga 
qushma protsessor kabi yoki alohida qayta ishlash bog‘lamalari sifatida ishlay oladi. 
O‘rta va kichik seriyali DMISlari qulay arxitekturasi, yuqori razryadli 
paralellashganligi, tizim uchun yetarli ishlash unumdorligi imkoniyati bilan 
farqlanadi.
DMISning oddiy nusxalaridan yaratilgan sxemalar, integral sxemalarning 
yuzdan ortiq (korpus) giloblariga to‘g‘ri keladi. DMISning signallarga raqamli 
ishlov berish (SRIB) algoritmlarida ishlatish qiyin bo‘lganligi sababli ularni signal 
protsessorning interfeys sxemalarini real qurilmalarda ishlatish maqsadga muvofiq 
bo‘ladi. Murakkab masalalarni yechishda fodalanuvchi tomonidan ventilli matritsasi 
yordamida dasturlanuvchi arxitekturadagi DMIS to‘g‘ri keladi. Bunday matritsalar 
300 MGs takt chastotasiga ega bo‘lib va murakkab paralell algoritmlarni yaratish 
mumkin.
DMIS amaliyotda strukturasini yaratishda avtomatlashgan loyihalovchi 
tizimlar ishlab chiqilgan bo‘lib, yaratiladigan qurilmalarni butunlay loyihalash, 
ularning ish faoliyatini dasturlash va kerak bo‘lganda ularning konfiguratsiyasini 
tizimdan uzgartirish imkoniyatini yaratadi. DMIS arxitekturasini asosiy 
xususiyatlari ko‘paytirish, o‘rin o‘zgartirish va filtrlash algoritmlarini qo‘llash 
imkonini beradi. Misol uchun Altera firmasining DMIS avlodiga tegishli FLEX6000 
TFO‘, OIX va ChIX filtrlashning yuqori razryadli algoritmlarini amalga oshiradi va 
shu o‘rinda signal protsessorga qaraganda juda yuqori tezlikda amalga oshiradi. 
Uydagi apparaturaning ovoz panellarida maxsus protsessordan foydalanishga 
TMS320DA710 audioprotsessor misol bo‘la oladi. Ilgari virtuallashtirish uchun bir 

---

160 
kodni ochishni, virtuallashtirishni va turli audioeffektlarni ta’minlaydigan bir nechta 
tovush panelidan (TP) foydalanilgan. Audiotashqi qurilmaga ega bo‘lgan analog va 
raqamli komponentlarni birlashtiradigan qurilmalarning bir kristaldagi zamonaviy 
integratsiyasi bitta protsessor ovoz panelining butun tizimini ishlashini ta’minlashi 
imkonini beradi. 10.11-rasmda DA710 audioprotsessorning blok-sxemasi 
ko‘rsatilgan.
10.11-rasm. TMS320DA710 audioprotsessorining blok-sxemasi. 
Bu 300MGs taktli chastotaga ega bo‘lgan 32-razryadli kuchli maxsus 
protsessor. U suruvchi vergulli amallarni amalga oshirishni ta’minlaydi va 1800 
MFLOPS ishlab chiqarish kuchiga ega. Protsessor yuqori kengaytmaga ega ko‘p 
kanalli audioma’lumotlarga bir vaqtda ishlov berish bilan birga ularning kodini 
ochish va kodlash funksiyalarini ta’minlash uchun xizmat qiladi. 
Protsessorni dasturlash uchun ishlab chiqaruvchilardan ovozli panellarni, 
protsessorni dasturlash bilimlarini talab qilmaydigan DA7x SDK (Software 
Devetlopment Kit) dasturiy ta’minot vositalari ko‘zda tutilgan, chunki dasturlash 
grafik shaklda amalga oshirilgan. 
Kesh buyruq 
32 Кb 
Xotira 
kontro
lleri 
OHQ 
(256 Кб) 
FHQ 
(768 Кб) 
Matrisali qayta ulagich 
Tashqi 
xotirani 
ulash 
uchun 
interfeys 
Xotiraga 
tog‘ridan 
tog‘ri 
murojaat 
kontroller
Xost 
interfeysi 
Takt generator 
Ko’p kanalli 
ketma-ket audio 
interfeys 
SPI ketma-ket 
interfeys 
I2C 
interfeys 
Uzilishlar 
kontrolleri 
QV 
prosessorining 
32 razryadli 
yadrosi 

---

161 
Ko‘rib chiqilgan turdagi maxsus protsessorlar elektron apparaturaning boshqa 
turlarida keng qo‘llanadi. Yuqori unumdorlikka ega bo‘lgan zamonaviy modemlarda 
modulyatsiya, demodulyatsiya, xatolarni aniqlash va tuzatish, uzatish parametrlarini 
sozlash uchun raqamli ishlov berish vositalari ishlatiladi. Videkuzatuv tizimining 
taraqqiyoti asta sekin eski videokuzatuv tizimlaridan (analog kamera, monitor va 
videomagnitofondan iborat) farqli o‘laroq kameralarga tasvirni qabul qilish, uni 
detektorlash (aniqlash), kuzatilayotgan obyekt trayektoriyasini kuzatish, muayyan 
hodisalar yuzaga kelganda foydalanuvchini xabardor qilish, signalni siqish va uni 
tarmoqqa uzatish funksiyalarini yuklaydigan IP-texnologiyalarga o‘tmoqda. Ba’zi 
bir kameralarga videma’lumotlari saqlash uchun qattiq disk va xotira kartalari 
ulanishi mumkin. 
Videotexnologiyalar va sanoatda qo‘llanadigan multimediyali tizimlarda 
signal 
protsessorlardan 
foydalanish 
oddiy 
maxsus 
protsessorlarni 
kommunikatsiyalash va ularni integratsiyalashning («kristalldagi tizim» atamasi) 
yuqori darajasiga ega bo‘lgan bitta kristalda joylashtirish g‘oyasini yaratdi. Ushbu 
holda tizimga kamera, sensorli va suyuq kristalli displeylarning interfeyslari, 
shuningdek, sanoat kompyuter tizimida keng tarqalgan quyidagi interfeyslar 
integratsiyalangan (birlashtirilgan) bo‘lishi kerak: yuqori tezlikli USB 2.0, SD xotira 
kartalari, 
shuningdek, 
Gigabit-Ethernet 
interfeysi. 
Tizim 
audio 
va 
videofunksiyalarni ta’minlay olishi muhim. Bu to‘g‘ri keladigan dasturiy kodeklarga 
ega yuqori tezlikli protsessorlar yordamida amalga oshirilishi mumkin, biroq ushbu 
yechim tezlik bo‘yicha zamonaviy talablarga yetarli darajada javob bermaydi. 
Mikrochip maxsus apparat tezlatgichining ichiga o‘rnatilgan protsessorlar eng 
yaxshi yechim hisoblanadi. 
Renesas kompaniyasi multimediyali ilovalar uchun kam energiya iste’mol 
qiladigan 32-bitli SH772x RISC-protsessorlarning maxsus oilasini ishlab chiqardi. 
Ushbu holda audio va videosignallarga ishlov berish va nutqni qabul qilish, 
shuningdek grafik tezlashtirish uchun multimediyali «kristaldagi tizimlar» 
ko‘rinishidagi integratsiyalashning yuqori darajasiga ega yechimlar to‘g‘risida gap 
ketyapti. Bunday integratsiyalashgan tizimda komponentlar yuqori unumli 

---

162 
superskalyar protsessorli yadroga ega bo‘lsalar ham multimedia funksiyalarga 
qisman yadro bilan tezkor shinalar moduliga muvofiq ulangan (10.12-rasm) 
chekkalardagi mustaqil modullar tomonidan ishlov beriladi. 
10.12-rasm. SH7772x oilasi protsessorlarining arxitekturasi. 
Ushbu chekkadagi protsessor modullarining imkoniyatlari yetarli darajada 
keng. Videokamera moduli videosignallarga dastlabki ishlov berish uchun 
mo‘ljallangan va tasvirni kiritish (CEU), o‘lchamini filtrlash va o‘zgartirish moduli 
(VEU) protsessorini, fragmentlar o‘rtasida oxista o‘tish protsessori (BEU) ni o‘z 
ichiga oladi. Tizim kristaliga shuningdek protsessorning video, ovozga ishlov 
berish, signallarni kodlash va kodini ochishning mustaqil modullari, grfik protsessor 
integratsiyalangan. Ishlov berishning ayrim bloklari o‘rtasidagi kommunikatsiya 
Super Hyway shina yordamida amalga oshiriladi. Ushbu ikki yo‘nalishli shina 
ma’lumotlarni 200 MGs chastotada 3,2 Gbit/s gacha tezlikda va 64 bit kenglikda 
uzatish imkonini beradi. Shina ketma-ket uzatishni, paketli uzatishni, shuningdek, 
marshrut ma’lumotlarini uzatishni ta’minlaydi.
32-bitli 
RISC-
prosessor 
2D/3D grafik 
prosessor 
Tovushga 
ishlov berish 
moduli 
Super Hyway interfeysi 
Tashqi qurilma 
interfeysi 
Multimedia interfeysi 
Tovushni 
kiritish 
moduli 
Videoga 
ishlov 
berish 
moduli 
CE
U 
Аudio 
А/Р, Р/А 
JPEG 
tezlatgich 
Kameralar moduli 
Asosiy
SKD 
VE
U 
BE
U 
Tasvirni shakllantirish 

---

163 
Ishlov berishning ichiga o‘rnatilgan modulli maxsus mikrochiplarning 
ta’riflangan arxitekturasi portatip proigrivatellar va navigatsion tizimlar, talabga 
to‘liq javob beradigan displeyli sanoat kompyuterlarida, xavfsizlik tizimlari 
kameralarida, videotizimlar terminallarida foydalanish uchun juda to‘g‘ri keladi. 
Maxsus yoki buyurtma mikrochiplar elektron kompanentlar bozorining katta 
ulushini tashkil etadi, biroq ularning cheklangan soha uchun ixtisoslashtirilganligi 
va o‘rnatilgan funksiyalarini qayta dasturlab bo‘lmasligi oqibatida ular apparaturani 
modernizatsiya qilish va yangi imkoniyatlarni qo‘shishi qiyinlashtiradi. Ularga 
qaraganda univeral signal protsessorlarning muhim afzalligi – bu turli vaziffalarni 
bajaradaigan qurilmalarda qo‘llash imkoni va ularni bozorga chiqish muddatini 
qisqartirilishidir.