copyleft introducción a los dsp dsp digital signal processors entorno de desarrollo con sharc
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Introducción a los DSP Copyleft
DSP Digital Signal Processors
Entorno de desarrollo con Sharc
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Introducción a los DSP
Indice
Introducción a los DSP Arquitectura ADSP-2106x Sharc Entorno de desarrollo Talk-throu, FIR y Squelch
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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
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Introducción a los DSP
Introducción a los DSP
Control de Saturación Overflow “analógico” vs. complemento a 2
Pipelining Leer instrucción, operandos, operar, escribir
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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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
Evolución DSPs de Analog Devices
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Introducción a los DSP
Evolución DSPs de Analog Devices
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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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Introducción a los DSP
Evolución 21xx
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Introducción a los DSP
Evolución 21xxx Sharc
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Introducción a los DSP
Arquitectura ADSP-2106x Sharc
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Introducción a los DSP
Arquitectura Sharc. Cómputo
Unidades independientes MAC, ALU, Shifter
En un ciclo se puede: Leer 4 operandos Escribir 2 resultados
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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones
Bit reversing para la FFT
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Introducción a los DSP
Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones
Pre/post modify + flexible que 21xx
Bufferes circulares en cualquier posición
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Introducción a los DSP
Arquitectura Sharc. Secuenciador de Programa
Cache de instrucciones 3 buses efectivos: x, y, instrucciones Predice saltos
Pipeline: fetch, decode, execute
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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
Tarjeta de desarrollo SHARC EZ-KIT LITE
ADSP 21061 Codec AD/DA
Audio In/Out LEDs, 5 Botones, 3
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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
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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Introducción a los DSP
Preguntas
?