December 17 2017 17:20:56
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Типичная схема обработки аналоговых сигналов
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

Значительные успехи в решении проблем обработки большого числа сигналов были получены за счет специализации архитектуры СМП. При этом уменьшение общего количества выполняемых микропроцессором функций дает существенный выигрыш по ряду параметров (например, скорости обмена данными с многими внешними устройствами). В них широко используются методы сокращения длительности командного цикла, размещение операндов большинства команд в регистрах, использование теневых регистров для сохранения состояния вычислений и другие.

Типичная схема обработки аналоговых сигналов содержит СМП с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) на его входе и цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) (рис.10.10).


Рис.10.10. Структура системы обработки аналоговых сигналов.

В соответствии с заданным алгоритмом СМП производит преобразование последовательности взятых через интервал Т отсчетов аналогового сигнала s(t) и цифровых данных v(kT) в последовательность выходных данных z(kT) из которой формируется аналоговый выходной сигнал.

Основные вычислительные процедуры при решении большинства задач обработки сигналов в реальном масштабе времени могут быть сведены к набору простых операций с матрицами, описывающими цифровые данные. В вычислительной математике разработаны эффективные алгоритмы параллельной обработки путем одновременного выполнения множества простых действий. Каждая элементарная операция может быть реализована на индивидуальном вычислителе (процессоре). Система, в которой с целью увеличения ее производительности решаемая задача распределяется между процессорами, носит название мультипроцессорной системы.

Цифровые сигнальные процессоры являются элементной базой для построения многопроцессорных вычислительных систем (МПВС). Архитектура конкретных мультипроцессорных систем с параллельной одновременной обработкой данных зависит от решаемых ими задач. Структуры МПВС отличаются от традиционной магистральной архитектуры построения однопроцессорной вычислительной системы, называемой Single Instruction Single Data (SISD), что можно интерпретировать как однократный поток команд и данных (рис.10.11,а).


Рис.10.11. Однопроцессорная (а) и многопроцессорная системы.

В матричных МПВС множество МП одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных, т.е. работают с многократным потоком команд и многократным потоком данных (рис.10.11,б). Такие системы носят название обозначаемые MIMD - Multiple Instruction Multiple Data.

Используют также промежуточные структуры:

1) магистральные (конвейерные), в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных, т.е. МПВС с многократным потоком команд и однократным потоком данных, обозначаемые MISD - Multiple Instruction Single Data;

2) векторные, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными, т.е. МПВС с однократным потоком команд и многократным потоком данных, обозначаемые S1MD - Single Instruction Multiple Data;

Изменение архитектуры непосредственно связано с совершенствованием методов и алгоритмов преобразования данных. Примерами осуществления параллельной архитектуры служит применение итеративных и рекурсивных алгоритмов, реализуемых на систолических или сотовых матрицах с высокими тактовыми частотами. При такой организации приборы взаимодействуют только со своими ближайшими соседями, что существенно уменьшает задержки сигналов.

Свойства и параметры системы обработки информации зависят от характеристик элементной базы, а также принципов объединения и интерфейса, т. е. аппаратных и программных средств обеспечивающих передачу данных.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.06 секунд 2,299,242 уникальных посетителей