Introducción a los DSP Copyleft

DSP Digital Signal Processors

Entorno de desarrollo con Sharc

Introducción a los DSP

Indice

Introducción a los DSP Arquitectura ADSP-2106x Sharc Entorno de desarrollo Talk-throu, FIR y Squelch

Introducción a los DSP

Introducción a los DSP

DSP=P especializado para señal en tiempo real

Convolución, Fourier, Correlación: xi yj

Multiplicar y ACumular. Operación MAC

2 memorias, 2 buses de datos

Introducción a los DSP

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Control de Saturación Overflow “analógico” vs. complemento a 2

Pipelining Leer instrucción, operandos, operar, escribir

Introducción a los DSP

Introducción a los DSP

Datos y programa separados Arquitectura Harvard

Buffer circular Gestión automática

Inversión de bits de direcciones para FFT

x0

x1

x2x3 …

xN-2

…

xN-1

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NEC µPD7720 and AT&T DSP1. año 1980 Texas Instruments TMS32010, … 1983

Los más extendidos Motorola 56000 Analog Devices 2101, …

Fácil programar Improv Systems Jazz DSP. 1999

configurable VLIW Ceva

Historia

GNU Free Documentation License http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_signal_processor

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Evolución DSPs de Analog Devices

Introducción a los DSP

Evolución DSPs de Analog Devices

Introducción a los DSP

Amplia gama ADSP-21xx

Amplia y variada familia compatible entre sí

SHARC Super Harvard Coma flotante

TigerSHARC Más potente

Blackfin Ajustados consumo y

prestaciones para dispositivos móviles

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Evolución 21xx

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Evolución 21xxx Sharc

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Arquitectura ADSP-2106x Sharc

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Arquitectura Sharc. Cómputo

Unidades independientes MAC, ALU, Shifter

En un ciclo se puede: Leer 4 operandos Escribir 2 resultados

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Arquitectura Sharc. Cómputo

Formatos numéricos Coma fija 32 bits Coma flotante 32 ó 40 bits

Para coma fija Acumulador extendido de 80 bits

Para evitar overflow y underflow 0’40’2 = 0’08 0’0+ 0’3 0’5 = 0’15 0’1= 0’23 0’2 0’1

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Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones

Bit reversing para la FFT

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Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones

Pre/post modify + flexible que 21xx

Bufferes circulares en cualquier posición

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Arquitectura Sharc. Secuenciador de Programa

Cache de instrucciones 3 buses efectivos: x, y, instrucciones Predice saltos

Pipeline: fetch, decode, execute

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Arquitectura Sharc. Secuenciador de Programa

Instrucciones de 48 bits. Ortogonal Casi decodificadas

Bucle sin consumir ciclos Interrupciones sin consumir ciclos

Juegos secundarios de registros generales PC stack, Loop stack Cada muestra una interrupción

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Arquitectura Sharc. Memoria

32 bits de direcciones Interna, otros procesadores, externa

Memoria interna total: 21061 – 1 Mbit

21060 – 4 Mbit 21062 – 2 Mbit

Dividida en 2 bancos configurables DM (32 bit) + PM (48 bit)

EZ-KIT 21061 Sharc: Banco 0 = 8 kW PM + 4 kW DM(Y) Banco 1 = 16 kW DM(X)

8kWp 48bit/Wp + (4 +16)kWd 32bit/Wd = 384+640 = 1024 kbit

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SHARC EZ-KIT LITE Document Library

Getting Started with the SHARC EZ-KIT LITE SHARC EZ-KIT LITE Reference Manual ADSP-21000 Family Development Software Tools Release Note ADSP-21000 Family Assembler Tools ADSP-21000 Family C Tools Manual ADSP-21000 Family C Runtime Library Manual ADSP-2106x SHARC User’s Manual ADSP-2106x Family Data Sheets Digital Signal Applications Using the ADSP-21000 Family, Vol.1 SHARC Third Party Information

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Tarjeta de desarrollo SHARC EZ-KIT LITE

ADSP 21061 Codec AD/DA

Audio In/Out LEDs, 5 Botones, 3

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Software de desarrollo. Analog

Programa EZ-KIT LITE Host, para: Cargar, ejecutar programas Ver memoria Probar demos

Visual DSP++ Entorno integrado

Línea de comandos Compilar, cargar, depurar.

VisualAudio, VisualFone,… Bloques, librerías,…

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Software de desarrollo. TDSII, ezplot

Editar programa en C (pág. 2.1) ezkit.h facilita acceso al hardware (pág. 2.3)

Abrir sesión DOS, icono EZKit Sharc 21k Tds Compilar: Make programa Cargar: Load programa Monitorizar con ezplot Conectar y medir in/out estéro

hmake y hload permiten usar consola PC

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Monitorizar con Ezplot

Permite ver la memoria del DSP Númerica y gráficamente Valores y vectores En tiempo y en frecuencia

Se configura en ezplot.cfg Ayuda de opciones en ezplot.txt (pág. 2.7)

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Talk-throu Inicializar En cada interrupción de muestra:

Left input (Procesado nulo) Left output En main:

Espera

Procesado de muestra, codec_inout

Procesado de trama, main

xi[n]

n

xo[0] xo[1] xo[2] xo[3] xo[4] xo[5]

0 1 2 3 4 5

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Filtro FIR

En prelab calcular: Coeficientes y Respuesta frecuencial

Escribir programa Función de librería, Buffer, …

En laboratorio Implementar FIR Comprobar respuesta

r=0.9

r

f

fs/2

|H()|

x0

x1

x2x3 …

xN-2

…

xN-1 x 0

x 1

x 2

x 3…

xN-2

…

xN-1

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Preguntas

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