Procesadores digitales de seal PDS

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Procesadores digitales de señal (PDS)

• DSP Digital Signal Processors
• (procesadores)
• DSP Digital Signal Processing
• (técnicas matemáticas)

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Introducción (1)

• Computador
• Herramienta muy útil en dos grandes áreas
• Manipulación de datos
• Procesadores de texto
• Bases de datos
• Cálculos matemáticos
• Aplicaciones científicas e ingenieriles
• Nombres computador / ordenador
• Problema optimización para ambos tipos de
  aplicaciones
• Muy cara
• Compleja

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Introducción (2)
Tareas
Manipulación de datos
Cálculos matemáticos
Procesadores de texto
Procesado digital de señal
Bases de datos
Control de movimiento
Aplicaciones típicas
Hojas de cálculo
Simulaciones científicas e ingenieriles
Sistemas operativos
Movimientos de datos
Sumas
Operaciones básicas
(A B)
(A B C)
Comparación de valores
Multiplicaciones
(if AB then .....)
(A x B C)
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Procesadores DSP (1)

• DSP versus microprocesador
• DSP
• Señal de entrada desde el exterior
• Cálculos aritméticos intensivos
• Señal de salida hacia el exterior
• Procesador de propósito general
• Entrada de datos para almacenar
• Manipulación y reordenación de datos almacenados
• Salida de datos almacenados

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Procesadores DSP (2)

• Características comunes a los DSP
• Aritmética especializada de alta velocidad
• Transferencia de datos desde y hacia el mundo
  real
• Arquitecturas de memoria de acceso múltiple
• Consecuencia de los requisitos de las
  aplicaciones típicas de PDS
• Mismas operaciones básicas
• Sumas y multiplicaciones (MAC)
• Manejo de arrays de datos
• Retardos
• Funcionamiento en tiempo real tiempo de
  ejecución predecible

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Operaciones típicas DSP (1)

• Filtro FIR

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Operaciones típicas DSP (2)

• Las sumas y multiplicaciones (MAC) requieren
• Obtención de dos operandos
• Ejecución de la operación (normalmente, ambas)
• Almacenamiento del resultado o reserva del mismo
  para una repetición
• Los retardos requieren
• Mantener un valor para su uso posterior
• El manejo de arrays de datos requiere
• Obtención de los valores de posiciones de memoria
  consecutivas
• Copiar datos de memoria a memoria

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Características de los DSP

• Para cumplir esos requisitos, los DSP suelen
  tener
• Multiplicación y suma en paralelo
• Accesos múltiples a memoria (para obtener dos
  operandos y almacenar el resultado)
• Muchos registros para almacenar datos
  temporalmente
• Modos de direccionamiento eficientes para el
  manejo de arrays
• Características especiales como retardos o
  direccionamiento circular
• Periféricos e interfaces de entrada/salida en el
  chip

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Aspectos a tener en cuenta

• Aritmética
• Representaciones numéricas formatos de datos
• Ruta de datos (unidad de proceso)
• Direccionamiento circular
• Arquitecturas de memoria
• Interfaces de entrada/salida

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Arquitecturas de memoria (1)

• Arquitectura Von Neumann

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Arquitecturas de memoria (2)

• Arquitectura Harvard

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Arquitecturas de memoria (3)

• Arquitectura Super Harvard (SHARC)

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Interfaces de entrada/salida (1)

• Puerto serie
• Señal a procesar
• Comunicación con un procesador externo
• Comunicación entre varios DSP

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Interfaces de entrada/salida (2)
15
Arquitectura típica (1)
16
Arquitectura típica (2)
17
Flujo de diseño
18
Herramientas de desarrollo (2)
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Principales fabricantes

• Analog Devices
• Texas Instruments
• Motorola