Próiseáil Comharthaí Digiteacha
Mar chás-staidéar, déanaimis machnamh ar an bhfeidhm is coitianta sa réimse digiteach: scagadh. Níl ort ach a chur, is é an scagadh an comhartha a phróiseáil chun a thréithe a fheabhsú. Mar shampla, is féidir le scagadh torann nó cur isteach leictreastatach a bhaint den chomhartha, agus ar an gcaoi sin a gcóimheas comhartha-go-torann a fheabhsú. Cén fáth micreaphróiseálaí a úsáid in ionad feiste analógach chun an comhartha a scagadh? Breathnaímid ar na buntáistí atá leis: braitheann feidhmíocht scagairí analógacha (nó níos ginearálta, ciorcaid analógacha) ar fhachtóirí comhshaoil mar theocht. Go bunúsach ní bhíonn tionchar ag an gcomhshaol ar an scagaire digiteach.
Is furasta scagadh digiteach a mhacasamhlú laistigh de lamháltas an-bheag, toisc nach bhfuil a fheidhmíocht ag brath ar an teaglaim de ghléasanna a bhfuil a bhfeidhmíocht tar éis imeacht ón ngnáthluach. Nuair a dhéantar scagaire analógach a mhonarú, ní furasta a shaintréithe (amhail raon minicíochta pasbhanda) a athrú. Ag baint úsáide as micreaphróiseálaí chun scagaire digiteach a chur i bhfeidhm, is féidir leat tréithe an scagaire a athrú trína athchlárú.
Comparáid idir próiseálaithe RCS agus próiseálaithe ilchuspóra
Smaoinigh ar shampla de phróiseáil comharthaí digiteacha, mar shampla scagaire freagartha impulse críochta (FIR). Sa teanga mhatamaiticiúil, is sraith de tháirgí ponc é an scagaire FIR. Glac ionchur agus veicteoir ordaitheach, iolraigh idir an chomhéifeacht agus fuinneog sleamhnáin an tsampla ionchuir, agus ansin cuir suas na táirgí go léir chun sampla aschuir a dhéanamh. Déantar líon mór oibríochtaí den chineál céanna arís agus arís eile sa phróiseas próiseála comharthaí digití, ionas go gcaithfidh na gairis atá deartha chuige seo tacaíocht speisialta a sholáthar, rud a chuir le suaitheadh feistí DSP agus próiseálaithe ilchuspóra (GPP):
1 Tacaíocht do dhianoibríochtaí iolraithe
Níl GPP deartha chun dianchúraimí iolraithe a dhéanamh. Éilíonn fiú roinnt GPPanna nua-aimseartha timthriallta iolracha treoracha chun iolrú a dhéanamh. Úsáideann próiseálaí an RCS crua-earraí speisialaithe chun iolrú aon timthrialla a chur i bhfeidhm. Cuireann an próiseálaí RCS clár carnáin leis freisin chun suim na dtáirgí iolracha a láimhseáil. Is gnách go mbíonn an clár carnach níos leithne ná cláir eile, agus cuirtear giotáin bhreise ar a dtugtar giotáin toraidh chun ró-shreabhadh a sheachaint. Ag an am céanna, chun na buntáistí a bhaineann le crua-earraí speisialaithe il-charntha a léiriú go hiomlán, tá treoracha follasacha MAC san áireamh i mbeagnach gach tacar treoracha DSP.
2 struchtúr cuimhne
Go traidisiúnta, úsáideann GPP struchtúr cuimhne von Neumann. Sa struchtúr seo, níl ach spás cuimhne amháin ceangailte le croí an phróiseálaí trí shraith busanna (bus seoltaí agus bus sonraí). De ghnáth, tarlóidh 4 rochtain ar chuimhne le haghaidh iolraithe amháin, a ídíonn ceithre thimthriall treoracha ar a laghad. Baineann an chuid is mó de na RCS úsáid as struchtúr Harvard, a roinneann an spás cuimhne ina dhá leath chun cláir agus sonraí a stóráil faoi seach. Tá dhá shraith busanna acu atá ceangailte le croí an phróiseálaí, rud a ligeann rochtain chomhuaineach dóibh. Déanann an socrú seo bandaleithead chuimhne an phróiseálaí a dhúbailt, agus níos tábhachtaí fós, soláthraíonn sé sonraí agus treoracha do chroí an phróiseálaí ag an am céanna. Faoin leagan amach seo, is féidir leis an RCS MAC aon-timthriall a bhaint amach
treoir. Tá fadhb eile ann, is é sin, go bhfuil dhá thaisce ar-sliseanna sa GPP ardfheidhmíochta tipiciúil, ceann le haghaidh sonraí agus ceann le haghaidh treoracha, atá ceangailte go díreach le croí an phróiseálaí chun an luas rochtana a bhrostú ag am rith. Ag labhairt go fisiciúil, tá struchtúr an dé-chuimhne agus an bhus sliseanna seo beagnach mar an gcéanna le struchtúr Harvard. Ag labhairt go loighciúil, áfach, tá difríochtaí tábhachtacha fós idir an dá cheann.
Úsáideann GPP loighic rialaithe chun a chinneadh cé na sonraí agus na focail treoracha a stóráiltear sa taisce ar sliseanna, nach sonraíonn an ríomhchláraitheoir (nó nach bhfuil ar eolas aige fiú). I gcodarsnacht leis sin, úsáideann RCS cuimhní iolracha ar sliseanna agus iliomad tacar busanna chun rochtain iolrach ar an gcuimhne a chinntiú i ngach timthriall treoracha. Agus an RCS á úsáid aige, ní mór don ríomhchláraitheoir na sonraí agus na treoracha a stóráiltear a rialú go soiléir
I gcuimhne ar-sliseanna. Nuair a scríobhann ríomhchláraitheoir clár, caithfidh sé a chinntiú gur féidir leis an bpróiseálaí a débhus a úsáid go héifeachtach. Ina theannta sin, is ar éigean a bhíonn caches sonraí ag próiseálaithe RCS. Tarlaíonn sé seo toisc gur sruth sonraí iad sonraí tipiciúla RCS. Is é sin le rá, tar éis don phróiseálaí RCS gach sampla sonraí a ríomh, déantar é a scriosadh agus ní athúsáidtear beagnach é.
3 Lúb nialais lasnairde
Má thuigeann tú gné choitianta d’algartaim DSP, is é sin, go gcaitear an chuid is mó den am próiseála ar lúbanna níos lú a fhorghníomhú, is furasta a thuiscint cén fáth go bhfuil crua-earraí speisialaithe ag an gcuid is mó de DSPanna le haghaidh lúb náid-lasnairde. Ciallaíonn an lúb nialasach lasnairde mar a thugtar air, nuair a fhorghníomhaíonn an próiseálaí an lúb, ní gá dó am a chaitheamh ag seiceáil luach an chuntair lúb, aistrítear an riocht go barr an lúb, agus aistrítear an
An cuntar lúb a laghdú faoi 1. I gcodarsnacht leis sin, cuirtear an timthriall GPP i bhfeidhm ag úsáid bogearraí. Baineann roinnt GPPanna ardfheidhmíochta úsáid as crua-earraí tuartha trasdula, a ghnóthaíonn beagnach an éifeacht chéanna leis an lúb nialas lasnairde le tacaíocht ó chrua-earraí.
4 Ríomh pointe seasta
Úsáideann an chuid is mó de na RCS ríomhanna pointe seasta in ionad snámhphointe. Cé go gcaithfidh cur i bhfeidhm an RCS aird mhór a thabhairt ar chruinneas na n-uimhreacha, ba cheart go mbeadh sé i bhfad níos éasca é a dhéanamh le snámhphointe, ach i gcás RCS, tá costas íseal an-tábhachtach freisin. Tá meaisíní pointe seasta níos saoire (agus níos gasta) ná meaisíní snámhphointe comhfhreagracha. D’fhonn gan meaisín snámhphointe a úsáid agus chun cruinneas na n-uimhreacha a chinntiú, tacaíonn an próiseálaí RCS le ríomh sáithithe, slánú agus aistriú sa tacar treoracha agus sna crua-earraí araon.
5 Modh seoltaí speisialta
Is minic a thacaíonn próiseálaithe RCS le modhanna speisialaithe seoltaí, atá an-úsáideach le haghaidh oibríochtaí agus halgartaim próiseála comhartha coitianta. Mar shampla, seoladh modúl (timthriallach) (úsáideach chun línte moille scagaire digití a chur i bhfeidhm), seoladh giotán-aisiompaithe (úsáideach do FFT). Ní úsáidtear na modhanna seoltaí an-speisialaithe seo go minic i GPP, agus ní féidir ach bogearraí a chur i bhfeidhm.
6 Réamhaisnéis ar am forghníomhaithe
Is feidhmchláir fhíor-ama iad formhór na bhfeidhmchlár RCS (mar fhóin cheallacha agus móideim), agus caithfear gach próiseáil a dhéanamh laistigh de thréimhse ama shonraithe. Éilíonn sé seo ar an ríomhchláraitheoir a chinneadh go díreach an méid ama próiseála a theastaíonn do gach sampla, nó, ar a laghad, an méid ama a theastaíonn sa chás is measa. Má tá sé ar intinn agat GPP ar chostas íseal a úsáid chun an tasc a bhaineann le próiseáil comharthaí fíor-ama a chur i gcrích, is dócha nach fadhb an tuar ar an am forghníomhaithe. Ba cheart go mbeadh struchtúr réasúnta simplí ag an GPP ar chostas íseal agus gur fusa an t-am forghníomhaithe a thuar. Mar sin féin, ní féidir le GPPanna ar chostas íseal an chumhacht phróiseála a theastaíonn ó fhormhór na n-iarratas DSP fíor-ama a sholáthar. Ag an am seo, is é buntáiste an RCS thar GPP ardfheidhmíochta ná fiú má úsáidtear RCS i dtaisce, is é an ríomhchláraitheoir (ní an próiseálaí) a chinneann cé na treoracha a chuirfear isteach, mar sin is furasta a chinneadh an bhfuil an treoir ón taisce nó Léigh ó chuimhne. De ghnáth ní úsáideann an RCS gnéithe dinimiciúla, mar shampla tuar brainse agus forghníomhú tátail. Dá bhrí sin, tá sé go hiomlán simplí an t-am forghníomhaithe riachtanach a thuar ó phíosa áirithe cód. Ligeann sé seo don ríomhchláraitheoir teorainneacha feidhmíochta na sliseanna a chinneadh.
7 tacar treoracha DSP pointe seasta
Dearadh an tacar treoracha pointe seasta RCS de réir dhá aidhm:
Cuir ar chumas an phróiseálaí iloibríochtaí a dhéanamh i ngach timthriall treoracha, agus ar an gcaoi sin éifeachtúlacht ríomhaireachtúil gach timthrialla treoracha a fheabhsú. Íoslaghdaigh an spás cuimhne chun cláir RCS a stóráil (toisc go bhfuil tionchar mór ag an gcuimhne ar chostas an chórais iomláin, tá an fhadhb seo thar a bheith tábhachtach maidir le feidhmchláir RCS atá íogair ó thaobh costais). D’fhonn na haidhmeanna sin a bhaint amach, is gnách go gceadaíonn tacar treoracha an phróiseálaí RCS don ríomhchláraitheoir roinnt oibríochtaí comhthreomhara a shonrú laistigh de threoir amháin. Mar shampla, cuirtear oibríocht MAC san áireamh i dtreoir, is é sin, bogann sonraí nó dhó ag an am céanna. I sampla tipiciúil, tá treoir amháin ina bhfuil na hoibríochtaí go léir a theastaíonn sa chuid chun an scagaire FIR a ríomh. Íocaíocht éifeachtach den chineál seo
Is é an praghas nach bhfuil a tacar treoracha iomasach ná éasca le húsáid (i gcomparáid le tacar treoracha GPP).
De ghnáth is cuma le cláir GPP an bhfuil tacar treoracha an phróiseálaí furasta le húsáid, toisc go n-úsáideann siad teangacha ardleibhéil mar C nó C ++ de ghnáth. Maidir le ríomhchláraitheoirí RCS, ar an drochuair, scríobhtar príomhfheidhmchláir an RCS i dteanga tionóil (optamaithe go páirteach ar a laghad i dteanga an tionóil). Tá dhá chúis leis seo: Ar dtús, an chuid is mó de na teangacha ardleibhéil a úsáidtear go forleathan, mar
Cosúil le C, níl sé oiriúnach chun cur síos a dhéanamh ar ghnáth-halgartaim DSP. Ar an dara dul síos, bíonn sé deacair tiomsaitheoirí éifeachtacha a scríobh dó mar gheall ar chastacht struchtúr an RCS, mar shampla spásanna cuimhne iolracha, ilbhusanna, tacair treoracha neamhrialta, agus crua-earraí ard-speisialaithe. Fiú má chuirtear an cód foinse C le chéile i gcód cóimeála an RCS le tiomsaitheoir, tá tasc an bharrfheabhsú fós an-trom. Tá go leor riachtanas ríomhaireachta agus teorainneacha forchostais dochta ag feidhmchláir tipiciúla RCS, rud a fhágann go bhfuil barrfheabhsú an chláir fíor-riachtanach (don chuid is criticiúla den chlár ar a laghad). Dá bhrí sin, príomhfhachtóir chun rogha an RCS a mheas is ea an bhfuil go leor ríomhchláraitheoirí ann atá in ann oiriúnú níos fearr do shraith treoracha an phróiseálaí RCS.
8 Ceanglais maidir le huirlisí forbartha
Toisc go dteastaíonn cód optamaithe go mór ó iarratais DSP, soláthraíonn an chuid is mó de dhíoltóirí RCS roinnt uirlisí forbartha chun cabhrú le ríomhchláraitheoirí a gcuid oibre optamaithe a chur i gcrích. Mar shampla, soláthraíonn mórchuid na monaróirí uirlisí insamhalta próiseálaí chun gníomhaíocht an phróiseálaí a insamhladh go cruinn i ngach timthriall treoracha. Cibé acu chun oibriú fíor-ama nó cód a bharrfheabhsú, is uirlisí an-úsáideach iad seo. De ghnáth ní sholáthraíonn díoltóirí GPP uirlisí den sórt sin, go príomha toisc nach mbíonn faisnéis mhionsonraithe de dhíth ar ríomhchláraitheoirí GPP de ghnáth. Fadhb mhór atá roimh fhorbróirí feidhmchlár an RCS is ea an easpa uirlisí insamhalta atá cruinn do thimthriall treoracha GPP: tá sé beagnach dodhéanta líon na dtimthriallta a theastaíonn ó GPP ardfheidhmíochta le haghaidh tasc ar leith a thuar, mar sin tá sé dodhéanta a mhíniú conas chun feidhmíocht an chóid a fheabhsú.
Ár táirge eile:
