Is ábhar atá ag teacht chun cinn é Próiseáil Comharthaí Digiteacha (RCS) a chuimsíonn go leor disciplíní agus a úsáidtear go forleathan i go leor réimsí. Ó na 1960idí, le forbairt thapa ar theicneolaíocht ríomhaireachta agus faisnéise, tháinig teicneolaíocht phróiseála comharthaí digiteacha chun cinn agus d’fhorbair sí go gasta. Le dhá fhiche bliain anuas, baineadh úsáid fhorleathan as próiseáil comharthaí digiteacha i gcumarsáid agus i réimsí eile.
Is éard atá i bpróiseáil comharthaí digiteacha ná ríomhairí nó trealamh próiseála speisialta a úsáid chun comharthaí i bhfoirm dhigiteach a bhailiú, a chlaochlú, a scagadh, a mheas, a fheabhsú, a chomhbhrú agus a aithint chun foirm chomhartha a fháil a fhreastalaíonn ar riachtanais daoine. Forbraítear próiseáil comharthaí digiteacha timpeall ar theoiric, ar chur i bhfeidhm agus ar chur i bhfeidhm na próiseála comhartha digití. Chuir forbairt theoiriciúil na próiseála comhartha digití forbairt feidhmchlár próiseála comharthaí digiteacha chun cinn. Os a choinne sin, chuir cur i bhfeidhm na próiseála comharthaí digití feabhas ar theoiric phróiseála comharthaí digiteacha chun cinn. Is droichead idir teoiric agus cur i bhfeidhm próiseáil comhartha digiteach
Tá próiseáil comharthaí digiteacha bunaithe ar go leor disciplíní, agus tá a raon feidhme thar a bheith leathan. Mar shampla, i réimse na matamaitice, is uirlisí bunúsacha iad próiseáil calcalas, dóchúlacht agus staitisticí, próisis stochastic, agus anailís uimhriúil chun próiseáil comharthaí digiteacha a dhéanamh, agus tá dlúthbhaint acu le teoiric líonra, comhartha agus córas, cibear-leictreonaic, teoiric cumarsáide, agus diagnóis lochtanna . Tá roinnt disciplíní atá ag teacht chun cinn, mar intleacht shaorga, aithint patrún, líonraí neural, srl. Doscartha ó phróiseáil comharthaí digiteacha. Is féidir a rá go nglacann próiseáil comharthaí digiteacha go leor córas teoiriciúil clasaiceach mar bhunús teoiriciúil léi, agus ag an am céanna go bhfuil sí mar bhunús teoiriciúil le sraith disciplíní atá ag teacht chun cinn.
De ghnáth is iad seo a leanas na modhanna réadaithe a bhaineann le próiseáil comharthaí digiteacha:
(1) A bhaint amach le bogearraí (mar shampla Fortran, teanga C) ar ríomhaire ilchuspóireach (mar ríomhaire);
(2) Próiseálaí luathaithe tiomnaithe a chur leis an gcóras ríomhaireachta ilchuspóireach;
(3) Déantar é a réadú le micrea-ríomhaire aon-sliseanna ilchuspóireach (mar shampla MCS-51, 96 sraith, etc.). Is féidir an modh seo a úsáid le haghaidh roinnt próiseála comhartha digití nach bhfuil chomh casta, mar shampla rialú digiteach, srl .;
(4) Déan réadú le sliseanna DSP ginearálta in-ríomhchláraithe. I gcomparáid le microcomputers aon-sliseanna, tá acmhainní bogearraí agus crua-earraí níos oiriúnaí do phróiseáil comharthaí digiteacha ag sceallóga DSP, agus is féidir iad a úsáid le haghaidh halgartaim casta próiseála comharthaí digiteacha;
(5) Déan réadú le sliseanna tiomnaithe RCS. I roinnt ócáidí speisialta, tá an luas próiseála comhartha riachtanach thar a bheith ard, rud atá deacair a bhaint amach le sceallóga DSP ilchuspóireacha, mar sceallóga DSP atá tiomnaithe do FFT, scagadh digiteach, convolution, agus halgartaim gaolmhara. Comhtháthaíonn an sliseanna seo na halgartaim próiseála comhartha comhfhreagracha Cuirtear an sliseanna i bhfeidhm i crua-earraí gan ríomhchlárú.
I measc na modhanna thuasluaite, is é an míbhuntáiste a bhaineann leis an gcéad mhodh ná go bhfuil sé níos moille agus gur féidir é a úsáid go ginearálta chun halgartaim DSP a insamhalta; tá an dara agus an cúigiú modh an-sonrach agus tá srian mór ar a gcur i bhfeidhm. Is é an dara modh freisin Tá sé dochreidte d’oibriú neamhspleách an chórais; níl an tríú modh oiriúnach ach chun halgartaim DSP simplí a chur i bhfeidhm; ní osclaíonn ach an ceathrú modh féidearthachtaí nua chun próiseáil comharthaí digiteacha a chur i bhfeidhm
Cé gur fhorbair teoiric na próiseála comharthaí digití go gasta, roimh na 1980idí, mar gheall ar theorannú modhanna cur chun feidhme, níor úsáideadh teoiric na próiseála comharthaí digití go forleathan. Ní go dtí gur rugadh an chéad sliseanna DSP in-ríomhchláraithe aon-sliseanna ar domhan ag deireadh na 1970idí agus go luath sna 1980idí a cuireadh torthaí taighde teoiriciúil i bhfeidhm go forleathan ar chórais phraiticiúla ar chostas íseal agus chuir siad forbairt teoiricí nua agus réimsí feidhmchláir chun cinn. Ní haon áibhéil é a rá go raibh ról an-tábhachtach ag breith agus forbairt sceallóga RCS i bhforbairt theicneolaíoch na cumarsáide, na ríomhairí, an rialaithe agus réimsí eile le 20 bliain anuas.
I gcóras RCS, is féidir foirmeacha éagsúla a bheith ag an gcomhartha ionchuir. Mar shampla, féadann sé a bheith ina aschur comhartha guth ag micreafón nó ag comhartha sonraí modhnaithe ó líne teileafóin, nó comhartha íomhá ceamara atá ionchódaithe agus tarchurtha ar nasc digiteach nó stóráilte i ríomhaire.
Cuirtear an comhartha ionchuir faoi scagadh agus sampláil banda-teoranta ar dtús, agus ansin déantar tiontú A / D (Analógach go Digiteach) chun an comhartha a thiontú ina shruth giotán digiteach. De réir theoirim samplála Nyquist, d’fhonn a chinntiú nach gcailltear faisnéis, caithfidh an mhinicíocht samplála a bheith dhá uair ar a laghad an mhinicíocht is airde den chomhartha banda ionchuir-teoranta.
Is é ionchur an tslis DSP an comhartha digiteach arna shloinneadh i bhfoirm samplála a fhaightear tar éis tiontú A / D. Déanann an sliseanna DSP cineál éigin próiseála ar an gcomhartha digiteach ionchuir, mar shampla sraith oibríochtaí iolraithe agus carntha (MAC). Is í an phróiseáil dhigiteach an eochair do RCS, atá an-difriúil ó chórais eile (mar chórais lasctha teileafóin). Sa chóras lasctha, is é ról an phróiseálaí roghnú ródaithe a dhéanamh, agus ní athraíonn sé na sonraí ionchuir. Dá bhrí sin, cé gur córais fhíor-ama iad araon, tá a gcuid srianta fíor-ama an-éagsúil. Faoi dheireadh, déantar na samplaí digiteacha próiseáilte a thiontú ina samplaí analógacha trí chomhshó D / A (Digital toAnalog), agus ansin déantar scagadh idirshuímh agus smúdála chun tonnfhoirmeacha analógacha leanúnacha a fháil.
Ní mór a lua gur samhail tipiciúil í samhail an chórais RCS a thugtar thuas, ach ní gá go mbeadh na comhpháirteanna uile sa tsamhail ag gach córas RCS. Mar shampla, ní tonnform leanúnach é an córas aitheantais guth ag an aschur, ach an toradh aitheantais, mar uimhreacha, téacs, srl .; is comharthaí digiteacha iad roinnt comharthaí ionchuir (mar shampla Diosca Dlúth CD), mar sin ní gá tiontú analógach go digiteach a dhéanamh.
Tá an córas próiseála comharthaí digiteacha bunaithe ar phróiseáil comharthaí digiteacha, mar sin tá na buntáistí uile a bhaineann leis an bpróiseáil dhigiteach:
(1) Comhéadan áisiúil. Tá córais RCS comhoiriúnach le córais nó gairis eile atá bunaithe ar theicneolaíocht dhigiteach nua-aimseartha. Tá sé i bhfad níos éasca comhéadan a dhéanamh le córais den sórt sin chun feidhmeanna áirithe a chur i bhfeidhm ná le córais analógacha chun comhéadan a dhéanamh leis na córais seo;
(2) Éasca le clár. Ligeann an sliseanna DSP in-ríomhchláraithe sa chóras RCS do dhearthóirí na bogearraí a mhodhnú agus a uasghrádú go solúbtha agus go háisiúil le linn an phróisis fhorbartha;
(3) Cobhsaíocht mhaith. Tá an córas RCS bunaithe ar phróiseáil dhigiteach, is lú an tionchar a bhíonn ag teocht agus torann comhthimpeallach air, agus tá iontaofacht ard aige;
(4) Cruinneas ard. Is féidir leis an gcóras digiteach 16-giotán cruinneas 10 ^ (- 5) a bhaint amach;
(5) In-atrialltacht mhaith. Bíonn tionchar mór ag athruithe feidhmíochta na bparaiméadar comhpháirteanna ar fheidhmíocht an chórais analógach, cé nach ndéantar difear bunúsach don chóras digiteach, mar sin tá an córas digiteach áisiúil le haghaidh tástála, dífhabhtaithe agus olltáirgthe;
(6) Comhtháthú áisiúil. Tá na comhpháirteanna digiteacha sa chóras RCS an-chaighdeánaithe, ag éascú comhtháthú ar mhórscála.
Ar ndóigh, tá easnaimh áirithe ag próiseáil comharthaí digiteacha freisin. Mar shampla, le haghaidh tascanna simplí próiseála comhartha, mar shampla comhéadan teileafóin le lasc-líne analógach, méadóidh úsáid an RCS an costas. D’fhéadfadh fadhbanna mar chur isteach ardmhinicíochta agus sceitheadh leictreamaighnéadach a bheith mar thoradh ar an gclog ardluais sa chóras RCS, agus ídíonn an córas RCS go leor cumhachta. Ina theannta sin, déantar teicneolaíocht D SP a nuashonrú go tapa, teastaíonn go leor eolais matamaiticiúil uaidh, agus níl na huirlisí forbartha agus dífhabhtaithe foirfe.
Cé go bhfuil roinnt easnaimh sa chóras RCS, tá buntáistí níos mó fós in úsáid i go leor réimsí mar chumarsáid, guth, íomhá, radar, bithleighis, rialú tionsclaíoch agus ionstraimíocht.
Go ginearálta, níl aon mhodh dearadh foirmiúil an-mhaith ann chun córais RCS a dhearadh.
Sula ndéantar córas RCS a dhearadh, ní mór duit táscairí feidhmíochta agus riachtanais phróiseála comharthaí an chórais a chinneadh ar dtús de réir aidhmeanna an chórais iarratais, ar féidir cur síos a dhéanamh orthu de ghnáth le léaráidí sreafa sonraí, seichimh oibríochta matamaitice, siombailí foirmiúla nó teanga nádúrtha.
Is é an dara céim ná an teanga ardleibhéil a insamhail de réir riachtanais an chórais. Go ginearálta, d’fhonn aidhm dheiridh an chórais a bhaint amach, is gá an comhartha ionchuir a phróiseáil i gceart, agus beidh feidhmíocht éagsúil sa chóras mar thoradh ar mhodhanna éagsúla próiseála. Chun an fheidhmíocht chórais is fearr a fháil, ní mór duit an chuid is fearr a chinneadh ag an gcéim seo. Is é an modh próiseála algartam na próiseála comhartha digití (Algartam), mar sin tugtar céim insamhalta an algartam ar an gcéim seo freisin. Mar shampla, is é an algartam códaithe comhbhrúite cainte an óráid shintéisithe is fearr a fháil faoi chóimheas comhbhrúite áirithe. Faightear na sonraí ionchuir a úsáidtear le haghaidh insamhalta algartam trí chomharthaí iarbhír a bhailiú, agus is gnách iad a stóráil mar chomhad sonraí i bhfoirm comhaid ríomhaire. Mar shampla, bailítear agus stóráiltear an comhartha gutha a úsáidtear san ionsamhladh ar an algartam códaithe comhbhrú guth i ndáiríre mar chomhad sonraí guth i bhfoirm comhaid ríomhaire. Ní gá gurb iad na sonraí ionchuir iarbhír a bhailítear na sonraí ionchuir a úsáidtear i roinnt insamhaltaí algartam. Chomh fada agus is féidir indéantacht an algartam a fhíorú, is féidir sonraí hipitéiseacha a ionchur freisin.
Tar éis an dara céim a chríochnú, is é an chéad chéim eile córas RCS fíor-ama a dhearadh. Cuimsíonn dearadh córais DSP fíor-ama dearadh crua-earraí agus dearadh bogearraí. Caithfidh dearadh na crua-earraí an sliseanna DSP iomchuí a roghnú ar dtús de réir mhéid ríomhanna an chórais, na ceanglais maidir le cruinneas ríofa, srianta costais an chórais, agus na riachtanais tomhaltais toirte agus cumhachta. Ansin déan an ciorcad forimeallach agus ciorcaid eile den sliseanna DSP a dhearadh. Tá dearadh agus ríomhchlárú bogearraí bunaithe go príomha ar riachtanais an chórais agus ar an sliseanna DSP roghnaithe chun an clár cóimeála comhfhreagrach RCS a scríobh. Má tá méid beag ríofa ag an gcóras agus má thacaíonn tiomsaitheoir ardleibhéil teanga leis, is féidir é a chlárú i dteanga ardleibhéil (mar shampla teanga C). Ós rud é nach bhfuil éifeachtúlacht na dtiomsaitheoirí teanga ardleibhéil atá ann cheana chomh héifeachtúil le héifeachtúlacht teanga cóimeála a scríobh de láimh, is minic a úsáidtear modh cláraithe measctha teanga ardleibhéil agus teanga cóimeála i gcórais iarratais iarbhír. Is é an modh scríbhneoireachta teanga tionóil a scríobh, agus úsáidtear an teanga ardleibhéil i gcás nach bhfuil an méid ríofa mór. Ní amháin go bhféadann an modh seo an timthriall forbartha bogearraí a ghiorrú, inléiteacht agus iniomparthacht an chláir a fheabhsú, ach freisin riachtanais oibriú an chórais i bhfíor-am a chomhlíonadh.
Tar éis dearadh crua-earraí agus bogearraí an RCS a bheith críochnaithe, is gá na crua-earraí agus na bogearraí a dhífhabhtú. De ghnáth téann dífhabhtú bogearraí chuig uirlisí forbartha RCS, mar insamhlóirí bogearraí, córais forbartha RCS, nó aithriseoirí. Nuair a dhéantar halgartaim DSP a dhífhabhtú, glactar leis go ginearálta an modh chun torthaí fíor-ama agus torthaí insamhalta a chur i gcomparáid. Má tá ionchur an chláir fhíor-ama agus an chláir insamhalta mar an gcéanna, ba cheart go mbeadh aschur na beirte mar an gcéanna. Is féidir bogearraí eile an chórais iarratais a dhífhabhtú de réir na staide iarbhír. De ghnáth úsáideann dífhabhtú crua-earraí aithriseoir crua-earraí le haghaidh dífhabhtaithe. Mura bhfuil aon aithriseoir crua-earraí comhfhreagrach ann agus mura bhfuil an córas crua-earraí an-chasta, is féidir é a dhífhabhtú freisin le cabhair ó uirlisí ginearálta.
Tar éis bogearraí agus crua-earraí an chórais a dhífhabhtú ar leithligh, is féidir na bogearraí a scaradh ón gcóras forbartha agus a rith go díreach ar an gcóras feidhmchlár. Ar ndóigh, is próiseas é forbairt an chórais RCS, go háirithe forbairt bogearraí, nach mór a athdhéanamh. Cé gur féidir feidhmíocht an chórais fíor-ama a bheith ar eolas go bunúsach trí insamhalta algartam, i ndáiríre, ní féidir leis an timpeallacht insamhalta a bheith go hiomlán comhsheasmhach le timpeallacht an chórais fíor-ama. Agus algartam insamhalta á aistriú chuig córas fíor-ama, is gá a mheas an féidir leis an algartam rith i bhfíor-am. Má tá castacht ríomhaireachtúil an algartam ró-mhór le rith ar na crua-earraí i bhfíor-am, caithfear an algartam a athbhreithniú nó a shimpliú.
Is micreaphróiseálaí é sliseanna DSP, ar a dtugtar próiseálaí comhartha digití freisin, atá oiriúnach go háirithe d’oibríochtaí próiseála comharthaí digiteacha. Is é an príomhfheidhm atá aige halgartaim éagsúla próiseála comharthaí digiteacha a bhaint amach i bhfíor-am agus go tapa. De réir na riachtanas a bhaineann le próiseáil comharthaí digiteacha, is gnách go mbíonn na príomhghnéithe seo a leanas ag sceallóga RCS:
(1) Is féidir iolrú amháin agus breisiú amháin a chomhlánú i dtimthriall treoracha amháin;
(2) Tá an clár agus an spás sonraí scartha, agus is féidir treoracha agus sonraí a rochtain ag an am céanna;
(3) Tá RAM tapa ar-sliseanna, ar féidir rochtain a fháil air go comhuaineach in dhá bhloc trí bhusanna sonraí neamhspleácha;
(4) Tacaíocht crua-earraí le forchostais íseal nó gan aon lúb lasnairde agus léim;
(5) Próiseáil tapa idirbhriste agus tacaíocht I / O crua-earraí;
(6) Gineadóirí seoltaí crua-earraí iomadúla a oibríonn i dtimthriall amháin;
(7) Is féidir iloibríochtaí a dhéanamh go comhthreomhar;
(8) Tacú le hoibriú píblíne, ionas gur féidir oibríochtaí cosúil le beir, díchódú agus forghníomhú a dhéanamh forluí.
Ar ndóigh, i gcomparáid le micreaphróiseálaithe ilchuspóra, tá feidhmeanna ilchuspóra eile sceallóga RCS réasúnta lag.
Forbairt sliseanna DSP
Ba cheart gurb é an chéad sliseanna DSP aon-sliseanna ar domhan an S2811 a d’eisigh AMI i 1978. Ba chloch mhíle mhór do sceallóga DSP an fheiste ríomhchláraithe 2920 a d’eisigh Intel i 1979. Níl an t-iolraitheoir aon timthrialla ag ceachtar sliseanna atá riachtanach do sceallóga DSP nua-aimseartha. I 1980, ba é an μP D7720 a thug NEC Corporation na Seapáine isteach an chéad sliseanna DSP tráchtála le iolraitheoir.
Ina dhiaidh sin, ba iad na sceallóga DSP is rathúla ná sraith táirgí ó Texas Instruments (TI). D'éirigh le TI a sliseanna DSP den chéad ghlúin TMS32010 agus a tháirgí sraithe TMS32011, TMS320C10 / C14 / C15 / C16 / C17 a sheoladh i 1982, agus ansin thug siad an sliseanna DSP dara glúin TMS32020, TMS320C25 / C26 / C28, agus an tríú Glúin isteach. Sliseanna DSP TMS320C30 / C31 / C32, sliseanna DSP ceathrú glúin TMS320C40 / C44, sliseanna DSP ón gcúigiú glúin TMS320C5X / C54X, sliseanna DSP dara glúin TMS320C2XX, sliseanna DSP ardfheidhmíochta TMS320C8X a chomhtháthaíonn sliseanna DSP iolracha Agus an sliseanna DSPXXX is minicí sa séú glúin / C320X, srl. Déanann TI achoimre ar na sceallóga DSP a úsáidtear go coitianta i dtrí shraith, eadhon: sraith TMS62C67 (lena n-áirítear sraith TMS320C2000X / C320XX), sraith TMS2C2 (lena n-áirítear TMS320C5000X / C320X / C5X), agus sraith TMS54C55 (TMS320C6000X / C320X). Sa lá atá inniu ann, tá sraith táirgí DSP TI ar na sceallóga DSP is mó tionchair ar domhan inniu. Tá TI anois ar an soláthróir sliseanna DSP is mó ar domhan, agus is ionann a sciar den mhargadh RCS agus beagnach 62% de sciar an domhain.
Ba í an chuideachta Hitachi ón tSeapáin an chéad cheann a bhain úsáid as teicneolaíocht CMOS chun sceallóga DSP snámhphointe a tháirgeadh, a thug isteach sceallóga DSP snámhphointe i 1982. I 1983, bhí timthriall treoracha de 8764ns ag an MB120 a sheol Fujitsu, an tSeapáin, agus bhí débhusanna inmheánacha aige. , a rinne léim mhór maidir le tréchur a phróiseáil. Ba cheart gurb é an chéad sliseanna DSP snámhphointe ardfheidhmíochta an DSP32 a sheol AT&T i 1984.
I gcomparáid le cuideachtaí eile, tá Motorola réasúnta déanach ag seoladh sceallóga DSP. Sa bhliain 1986, thug an chuideachta an próiseálaí pointe seasta MC56001 isteach. Sa bhliain 1990, thug sé isteach sliseanna snámhphointe DSP MC96002 atá comhoiriúnach le formáid snámhphointe IEEE.
Tá sciar áirithe sa mhargadh sliseanna DSP ag Feistí Analógacha Meiriceánacha (Feistí Analógacha, AD go gairid), agus tá sraith sceallóga DSP tugtha isteach acu a bhfuil a saintréithe féin acu. Cuimsíonn a sceallóga pointe seasta DSP ADSP2101 / 2103/2105, ASDP2111 / 2115, ADSP2161 / 2162/2164 agus ADSP2171 / 2181, cuimsíonn sceallóga DSP snámhphointe ADSP21000 / 21020, ADSP21060 / 21062, srl. Ó 1980, tá sceallóga DSP arna bhforbairt ag leapacha agus teorainneacha, agus tá sceallóga RCS á n-úsáid níos mó agus níos forleithne. Ó thaobh luas na ríomhaireachta de, laghdaíodh an t-am MAC (iolrú amháin agus breisiú amháin) ó 400ns (mar TMS32010) go luath sna 1980idí go dtí níos lú ná 10ns (mar shampla TMS320C54X, TMS320C62X / 67X, etc.), agus an méadaíodh an cumas próiseála arís agus arís eile. Tá na príomh-chomhpháirteanna iolraitheora laistigh den sliseanna DSP tite ó thart ar 40% den diearea i 1980 go dtí níos lú ná 5%, agus tá méadú níos mó ná ord méide ar an méid RAM ar sliseanna. Maidir leis an bpróiseas monaraíochta, glacadh 4μm i 1980
Glactar leis an bpróiseas N-cainéal MOS (NMOS) go ginearálta, ach anois úsáidtear an próiseas CMOS fo-micron (Micron) go ginearálta. Mhéadaigh líon na mbiorán de sliseanna RCS ó uasmhéid de 64 i 1980 go dtí níos mó ná 200 anois. Ciallaíonn an méadú ar líon na bioráin méadú ar sholúbthacht struchtúrach, amhail leathnú na cuimhne seachtraí agus na cumarsáide idir próiseálaithe. Ina theannta sin, laghdaigh forbairt sceallóga RCS costas, toirt, meáchan agus tomhaltas cumhachta na gcóras RCS go mór. Is éard atá i dTábla 1.1 tábla comparáide de sceallóga DSP TI i 1982, 1992 agus 1999. Is éard atá i dTábla 1.2 roinnt sonraí de sceallóga ionadaíocha ó sholáthraithe móra sliseanna DSP ar domhan.
Is féidir sceallóga DSP a aicmiú ar na trí bhealach seo a leanas.
1. De réir tréithe bunúsacha
Déantar é seo a aicmiú de réir an chloig oibre agus an chineáil treoracha den sliseanna DSP. Más féidir le sliseanna DSP oibriú de ghnáth ag aon mhinicíocht clog laistigh de raon minicíochta clog áirithe, ach amháin an t-athrú ar luas an ríofa, níl aon díghrádú feidhmíochta ann. De ghnáth tugtar sliseanna DSP statach ar an gcineál seo sliseanna DSP. Mar shampla, baineann sliseanna DSP de Japan OKI Electric Company, sliseanna sraith TMS320C2XX de TI Company leis an gcineál seo catagóire.
Má tá dhá sceallóg DSP nó níos mó ann, tá a gcuid tacair treoracha agus struchtúir bioráin meaisín cód meaisín comhfhreagrach comhoiriúnach lena chéile, ansin tugtar sliseanna DSP comhsheasmhach ar an gcineál seo sliseanna DSP. Mar shampla, tá TMS320C54X de TI na Stát Aontaithe sa chatagóir seo.
2. De réir fhormáid na sonraí
Déantar é seo a aicmiú de réir fhormáid sonraí oibre an tslis DSP. Tugtar sceallóga DSP pointe seasta ar sceallóga DSP a bhfuil a gcuid sonraí ag obair i bhformáid pointe seasta, mar shampla TMS320C1X / C2X TI, sraith TMS320C2XX / C5X, TMS320C54X / C62XX, sraith ADSP21XX AD, DSP16 / 16A AT & T, agus MC56000 Motolora. Tugtar sceallóga DSP snámhphointe ar sliseanna DSP snámhphointe a oibríonn i bhformáid snámhphointe, mar shampla TMS320C3X / C4X / C8X ó TI, sraith ADSP21XXX ó AD, DSP32 / 32C ó AT&T, MC96002 ó Motolora, srl.
Ní hionann na formáidí snámhphointe a úsáideann sceallóga DSP snámhphointe éagsúla. Úsáideann roinnt sceallóga DSP formáidí snámhphointe saincheaptha, mar shampla TMS320C3X, agus úsáideann roinnt sceallóga DSP formáidí snámhphointe caighdeánach IEEE, mar shampla Motorola's MC96002, FUJITSU's MB86232 agus ZORAN's ZR35325, srl.
3. De réir cuspóra
De réir chuspóir an RCS, is féidir é a roinnt ina sliseanna DSP ilchuspóireach agus i sliseanna DSP sainchuspóra. Tá sceallóga DSP ilchuspóireacha oiriúnach do ghnáth-iarratais RCS. Mar shampla, is sceallóga DSP ilchuspóireacha iad sraith de sceallóga DSP de chuid TI Company. Tá an sliseanna tiomnaithe DSP deartha le haghaidh oibríochtaí sonracha RCS, agus tá sé níos oiriúnaí d’oibríochtaí speisialta, mar shampla scagadh digiteach, convolution agus FFT. Mar shampla, baineann DSP56200 Motorola, Zoran's ZR34881, IMSA100 Inmos, srl. Leis an sliseanna DSP tiomnaithe.
Pléann an leabhar seo sliseanna DSP ilchuspóireacha den chuid is mó.
Is nasc an-tábhachtach an rogha de chóras iarratais DSP dearadh sliseanna DSP, sliseanna DSP a roghnú. Ní féidir ciorcaid imeallacha agus ciorcaid eile an chórais a dhearadh tuilleadh ach amháin nuair a roghnaítear an sliseanna DSP. Go ginearálta, ba cheart an rogha sliseanna DSP a chinneadh de réir riachtanais iarbhír an chórais iarratais. Tá roghanna difriúla ag sliseanna DSP i gcórais iarratais éagsúla RCS mar gheall ar ócáidí iarratais agus cuspóirí iarratais éagsúla. Go ginearálta, ba cheart na go leor fachtóirí seo a leanas a mheas agus sliseanna RCS á roghnú agat.
1. Luas oibriúcháin an tslis DSP.
Tá luas oibríochta ar cheann de na táscairí feidhmíochta is tábhachtaí de sceallóga RCS, agus is fachtóir mór é freisin nach mór a mheas agus sceallóga RCS á roghnú. Is féidir luas ríomhaireachta sceallóga RCS a thomhas de réir na dtáscairí feidhmíochta seo a leanas:
(1) Timthriall treoracha: an t-am a theastaíonn chun treoir a fhorghníomhú, de ghnáth in ns (nanashoicindí). Mar shampla, is é timthriall treoracha TMS320LC549-80 nuair is é 80MHz an príomh-mhinicíocht ná 12.5ns;
(2) Am MAC: am iolraithe amháin móide suimiú amháin. Is féidir leis an gcuid is mó de sceallóga DSP oibríocht iolraithe agus breisithe a chríochnú i dtimthriall treoracha amháin. Mar shampla, is é 320ns an t-am MAC de TMS549LC80-12.5;
(3) Am forghníomhaithe FFT: an t-am a theastaíonn chun clár N-phointe FFT a reáchtáil. Ó tharla go bhfuil na hoibríochtaí a bhaineann leis an oibríocht FFT an-ionadaíoch i bpróiseáil comharthaí digiteacha, is minic a úsáidtear an t-am oibríochta FFT mar tháscaire chun cumhacht ríomhaireachta an tslis DSP a thomhas;
(4) MIPS: Is é sin, déantar na milliúin treoracha a fhorghníomhú in aghaidh an tsoicind. Mar shampla, is é 320 MIPS cumas próiseála TMS549LC80-80, is é sin, is féidir 80 milliún treoir a fhorghníomhú in aghaidh an tsoicind;
(5) MOPS: Is é sin, déantar na milliúin oibríochtaí in aghaidh an tsoicind. Mar shampla, is é cumhacht ríomhaireachta TMS320C40 ná 275 MOPS;
(6) MFLOPS: Is é sin, déantar na milliúin oibríochtaí snámhphointe in aghaidh an tsoicind. Mar shampla, is é acmhainn phróiseála TMS320C31 nuair is é 40MHz an phríomh-mhinicíocht ná 40 MFLOPS;
(7) BOPS: Is é sin, déantar billiún oibríocht in aghaidh an tsoicind. Mar shampla, is é 320 BOPS cumas próiseála TMS80C2.
2. Praghas sceallóga RCS.
Is fachtóir tábhachtach é praghas sliseanna DSP a mheas agus sliseanna DSP á roghnú. Má úsáidtear sliseanna daor DSP, fiú má tá an fheidhmíocht ard, is cinnte go mbeidh a raon iarratais teoranta, go háirithe maidir le táirgí sibhialtacha. Dá bhrí sin, de réir an iarratais chórais iarbhír, is gá sliseanna DSP inacmhainne a chinneadh. Ar ndóigh, mar gheall ar fhorbairt thapa sceallóga RCS, is gnách go dtiteann praghas sceallóga DSP go réasúnta tapa. Dá bhrí sin, roghnaítear sliseanna DSP atá beagán níos costasaí sa chéim forbartha. Nuair a fhorbraítear an córas, b’fhéidir gur thit a phraghas faoi leath nó níos mó.
3. Acmhainní crua-earraí an tslis DSP.
Tá na hacmhainní crua-earraí a sholáthraíonn sceallóga DSP éagsúla difriúil, amhail an méid RAM agus ROM ar-sliseanna, spás clár agus sonraí atá leathnaithe go seachtrach, comhéadan bus, comhéadan I / O, srl. Fiú más é an tsraith chéanna sceallóga DSP é (cosúil le sraith TMS320C54X TI), tá acmhainní crua-earraí inmheánacha difriúla ag sceallóga DSP éagsúla sa tsraith agus is féidir leo oiriúnú do riachtanais éagsúla.
4. Cruinneas uimhríochtúil an tslis DSP.
Is é 16 giotán fad focal sceallóga ginearálta pointe seasta DSP, mar shampla an tsraith TMS320. Ach tá sceallóga pointe seasta 24-giotán ag cuideachtaí áirithe, mar shampla Motorola's MC56001. De ghnáth is é 32 ghiotán fad focal sliseanna snámhphointe, agus is é 40 giotán an taiscumar.
5. Uirlisí forbartha do sceallóga RCS.
I bpróiseas forbartha an chórais RCS, tá uirlisí forbartha fíor-riachtanach. Tá sé beagnach dodhéanta córas casta RCS a fhorbairt gan tacaíocht ó uirlisí forbartha. Má tá tacaíocht ann d’uirlisí forbartha cumhachtacha, mar shampla tacaíocht teanga C, gearrfar an t-am forbartha go mór. Dá bhrí sin, agus sliseanna DSP á roghnú agat, ní mór aird a thabhairt ar thacaíocht a uirlisí forbartha, lena n-áirítear bogearraí agus uirlisí forbartha crua-earraí.
6. Tomhaltas cumhachta an tslis DSP.
I roinnt feidhmchlár RCS, is fadhb í tomhaltas cumhachta freisin a éilíonn aird ar leith. Mar shampla, tá ceanglais speisialta maidir le tomhaltas cumhachta ag gairis DSP iniompartha, gairis ríomhaire boise, agus gairis RCS le haghaidh feidhmchlár allamuigh. Faoi láthair, baineadh úsáid fhorleathan as sceallóga DSP ardchumhachta, ardluais atá á gcumhachtú ag 3.3V.
7. eile.
Chomh maith leis na tosca thuas, ba cheart go roghnódh an rogha sliseanna DSP foirm an phacáistithe, na gcaighdeán cáilíochta, na hinfhaighteachta, na saolré, srl. D’fhéadfadh go mbeadh foirmeacha pacáistíochta iomadúla ag roinnt sceallóga DSP mar DIP, PGA, PLCC, agus PQFP. D’fhéadfadh go mbeadh caighdeáin ghrád tionsclaíoch nó grád míleata ag teastáil ó roinnt córais RCS sa deireadh. Agus tú ag roghnú, ní mór duit aird a thabhairt ar cibé an bhfuil táirge den chineál céanna de ghrád tionsclaíoch nó de ghrád míleata ag an sliseanna roghnaithe. Murab é an córas DSP deartha ach córas turgnamhach, ach go bhfuil olltáirgeadh de dhíth air agus go bhféadfadh saolré roinnt blianta nó fiú níos mó ná deich mbliana a bheith aige, ansin ní mór duit smaoineamh ar sholáthar an tslis DSP roghnaithe agus cibé an bhfuil an rud céanna aige nó saolré níos faide fós agus mar sin de.
I measc na bhfachtóirí iomadúla thuasluaite, go ginearálta, tá praghas sliseanna pointe seasta DSP níos saoire, tá an tomhaltas cumhachta níos ísle, ach tá cruinneas an ríofa beagán níos ísle. Is iad na buntáistí a bhaineann le sceallóga DSP snámhphointe ná cruinneas ard oibríochta agus ríomhchlárú agus dífhabhtú áisiúil i dteanga C, ach tá siad beagán níos costasaí agus itheann siad níos mó cumhachta. Mar shampla, is sceallóga DSP pointe seasta iad sraith TMS320C2XX / C54X TI, le tomhaltas ísealchumhachta agus costas íseal mar a phríomhghnéithe. Is sliseanna DSP snámhphointe é an TMS320C3X / C4X / C67X le cruinneas ard uimhríochta, cláir áisiúla i dteanga C, agus timthriall gearrfhorbartha, ach ag an am céanna tá a praghas agus a tomhaltas cumhachta réasúnta ard.
Is é ualach ríomhaireachtúil an chórais iarratais RCS an bonn chun rogha sliseanna RCS le cumas próiseála a chinneadh. Má tá méid an ríofa beag, is féidir leat sliseanna DSP a roghnú le níos lú cumhachta próiseála, rud a d’fhéadfadh costas an chórais a laghdú. A mhalairt ar fad, caithfidh córas RCS a bhfuil cuid mhór ríofa aige sliseanna DSP a roghnú a bhfuil cumas próiseála láidir aige. Murar féidir le cumas próiseála an tslis DSP riachtanais an chórais a chomhlíonadh, caithfidh sé il sceallóga DSP a úsáid le haghaidh próiseála comhthreomhaire. Mar sin, conas méid ríofa an chórais RCS a chinneadh chun an sliseanna RCS a roghnú? Déanaimis machnamh ar dhá chás thíos.
1. Próiseáil samplach
Is í an phróiseáil pointe samplach mar a thugtar air ná go lúbann algartam an RCS aon uair amháin do gach pointe samplach ionchuir. Is amhlaidh an cás le scagadh digiteach. I scagairí digiteacha, de ghnáth is gá ríomh uair amháin do gach pointe samplach ionchuir. Mar shampla, scagaire FIR oiriúnaitheach 256-sconna ag baint úsáide as an algartam LMS, ag glacadh leis go dteastaíonn 3 thimthriall MAC chun gach sconna a ríomh, teastaíonn 256 × 256 = 3 timthriall MAC sa ríomh 768 sconna. Más é 8kHz an minicíocht samplála, is é sin, is é 125ms an t-eatramh idir samplaí, agus is é 200ns timthriall MAC an tslis DSP, teastaíonn 768 timthriall MAC 153.6ms, ar ndóigh nach féidir a phróiseáil i bhfíor-am, agus RCS ar luas níos airde is gá sliseanna a roghnú. Taispeánann Tábla 1.3 riachtanais phróiseála an dá bandaleithead comhartha ar na trí sceallóg RCS. Is iad timthriallta MAC na dtrí sceallóg DSP ná 200ns, 50ns, agus 25ns, faoi seach. Is féidir a fheiceáil ón tábla gur féidir an dá sceallóg RCS deiridh a chur i bhfeidhm i bhfíor-am chun an crios idirphlé a chur i bhfeidhm. Maidir le feidhmchláir fuaime, ní féidir ach an tríú sliseanna DSP a phróiseáil i bhfíor-am. Ar ndóigh, sa sampla seo, ní mheastar aon ríomhanna eile.
2. Próiseáil de réir fráma Ní lúbann roinnt halgartaim próiseála comharthaí digiteacha uair amháin do gach sampla ionchuir, ach lúbann siad uair amháin gach eatramh ama áirithe (ar a dtugtar fráma de ghnáth). Mar shampla, de ghnáth tógann an algartam códaithe cainte meánluas agus luas íseal 10ms nó 20ms mar fhráma, agus lúbann an algartam códaithe cainte uair amháin gach 10ms nó 20ms. Dá bhrí sin, agus sliseanna DSP á roghnú agat, ba cheart duit cumas próiseála an tslis DSP a chur i gcomparáid le fráma le méid ríofa an algartam RCS. Má ghlactar leis gurb é p (ns) timthriall treoracha an tslis DSP, agus gurb é Dt am fráma amháin
(Ns), ansin is é an t-uasmhéid ríofa is féidir leis an sliseanna RCS a sholáthar i bhfráma amháin ná treoracha Dt / p. Mar shampla, is é timthriall treoracha TMS320LC549-80 ná 12.5ns, agus más é 20ms fad an fhráma, is é 320 milliún treoir an t-uasmhéid oibríochtaí is féidir le TMS549LC80-1.6 a sholáthar i bhfráma amháin. Dá bhrí sin, fad nach sáraíonn méid ríofa an algartam códaithe cainte 1.6 milliún treoir, is féidir é a reáchtáil i bhfíor-am ar an TMS320LC549-80.
Sliseanna DSP a chur i bhfeidhm
Ó rugadh sceallóga DSP ag deireadh na 1970idí agus go luath sna 1980idí, tá sliseanna DSP forbartha go gasta. Bhain forbairt thapa sceallóga RCS leas as teicneolaíocht chomhtháite ciorcad a fhorbairt ar thaobh amháin agus as an margadh ollmhór ar an taobh eile. Le 20 bliain anuas, baineadh úsáid fhorleathan as sceallóga RCS i go leor réimsí ar nós próiseáil comharthaí, cumarsáid agus radar. Faoi láthair, tá praghas sceallóga DSP ag dul níos ísle agus níos ísle, agus tá an cóimheas feidhmíochta-praghais ag méadú ó lá go lá, a bhfuil acmhainneacht ollmhór iarratais ann. Is iad príomhfheidhmchláir sceallóga RCS:
(1) Próiseáil comharthaí - amhail scagadh digiteach, scagadh oiriúnaitheach, claochlú tapa Fourier, ríomh comhghaoil, anailís speictrim, diongbháilteacht, meaitseáil patrún, foirceannadh, giniúint tonnform, srl .;
(2) Cumarsáid-amhail modem, cothromú oiriúnaitheach, criptiú sonraí, comhbhrú sonraí, cealú macalla, ilphléacsáil, facs, cumarsáid speictrim scaipthe, códú ceartaithe earráide, fón físe, srl .;
(3) Guth-cosúil le códú guth, sintéis guth, aithint gutha, feabhsú guth, sainaithint cainteoir, deimhniú cainteoir, glórphost, stóráil guth, srl .;
(4) Grafaic / íomhánna - amhail próiseáil grafaicí déthoiseach agus tríthoiseach, comhbhrú agus tarchur íomhá, feabhsú íomhá, beochan, fís róbat, srl .;
(5) Míleata - amhail cumarsáid rúnda, próiseáil radair, próiseáil sonar, nascleanúint, treoir diúracán, srl .;
(6) Ionstraimí agus méadair - amhail anailís speictrim, giniúint feidhm, lúb céim-ghlasáilte, próiseáil seismeach, srl .;
(7) Rialú uathoibríoch - amhail rialú innill, rialú guth, tiomáint uathoibríoch, rialú robot, rialú diosca, srl .;
(8) Cóireáil leighis - amhail áiseanna éisteachta, trealamh ultrafhuaime, uirlisí diagnóiseacha, monatóireacht ar othair, srl .;
(9) Fearais tí - amhail fuaim ard-dílseachta, sintéis ceoil, rialú ton, bréagáin agus cluichí, fóin dhigiteacha / teilifíseáin, etc.
Le feabhsú leanúnach ar an gcóimheas feidhmíochta-praghais de sceallóga RCS, is féidir a thuar go n-úsáidfear sceallóga RCS níos forleithne i níos mó réimsí.
Ár táirge eile:
