3.2 Порядок виконання роботи

1. Запустити надбудову SIMULINK;

2. Скористатися опцією New: Model для створення вікна моделі;

3. Перетягнути з вікна Simulink Library Browser у створене вікно необхідні для моделювання блоки;

4. Відповідно до таблиці 1 створити М-функцію для розрахунку вхідного сигналу фільтра ;

Таблиця 3.1

№ вар.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	75	100	200	90	450	120	150	375	135	200
	200	300	300	1200	1000	1600	1200	700	680	800
	725	500	475	1500	1250	2000	2500	1225	2250	1000
	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2

5. Для кожного блоку установити необхідні значення параметрів;

6. З'єднати всі блоки моделі відповідно до малюнка 8;

7. За допомогою інструкції FDAtool завантажити програму FDAtool;

8. Скориставшись командою меню File|Open session|Name, завантажити в оболонку інформацію про фільтр, спроектованому при виконанні лабораторної роботи №2;

9. Клацнути по розташованій унизу вікна FDATool кнопці Realize Model і додати в поточну модель новий компонент – модель заданого FIR фільтра (блок Filter);

10. Провести моделювання;

11. Створити файл, у якому зберігається вся інформація про моделі.

3.3 Зміст звіту

1. Ціль роботи.

2. Блок схема моделі

3. Результати моделювання.

4. Відповіді на контрольні питання.

3.4 Контрольні питання

1. Поняття цифрового фільтра. Рекурсивні і нерекурсивні фільтри;

2. Чотири основні форми реалізації фільтрів;

3. Основні характеристики цифрових фільтрів;

4. Класифікація методів проектування цифрових фільтрів;

4 Розробка програми цифрової фільтрації для цифрових процесорів обробки сигналів сімейства adsp-21xx

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

Мета роботи. Розглядаються питання проектування і налагодження цифрових фільтрів з кінцевою імпульсною характеристикою (Finite Impulse Response, FIR) для 16-розрядних цифрових процесорів обробки сигналів (ЦПОС) з фіксованою крапкою (ФТ) сімейства ADSP-218x (Analog Devices).

4.1 Короткий опис середовища розробки

Visual DSP++ – це сучасне інтегроване середовище керування проектом цифрової системи (ЦС) на базі цифрових процесорів обробки сигналів (ЦПОС) сімейств ADSP-218X, ADSP-219X (далі для стислості – ADSP-21XX) і ін. фірми Analog Devices (ADI). Підтримуються наступні мікропроцесори сімейств ADSP-21XX: ADSP-2181, ADSP-2183, ADSP-2184, ADSP-2185, ADSP-2186, ADSP-2187, ADSP-2188, ADSP-2189, ADSP-2191, ADSP-2192-12, ADSP-2195, ADSP-2196, ADSP-21990, ADSP-21991, ADSP-21992 і AD90747. Операційна система (ОС) – Microsoft Windows 9x/NT/2k/XP.

Visual DSP++ складається з інтегрованого середовища розробки (IDE) і отладчика. Така організація забезпечує керування процесом проектування ЦС від початку до кінця в рамках єдиного користувальницького інтерфейсу. Visual DSP++ може взаємодіяти з більшістю апаратних засобів розробки систем на ЦПОС фірми ADI (див. рис. 1). Інтеграція засобів розробки і налагодження дозволяє швидко переключатися між задачами редагування, трансляції, компонування і налагодження програм. Організація інтерфейсу і техніка використання IDE Visual DSP++ інваріантна, не залежить від марки цільового мікропроцесора. Це значно заощаджує час розроблювача.

Рисунок 4.1 – Засоби розробки ЦС на базі ЦПОС фірми Analog Devices

IDE забезпечує гнучке керування проектуванням програм для ЦПОС. Можливий доступ до всіх операцій, необхідним при створенні і налагодженні проекту ЦС. У таблиці 1 приведений короткий опис основних підсистем, інтегрованих у Visual DSP++. Крім того, розроблювач може додавати в IDE Visual DSP++ власні інструменти (плагины) синтезу, аналізу і верифікації проектів. Ця можливість забезпечується зовнішнім програмним інтерфейсом ADI Third Party Tools на основі технології Active.

Visual DSP++ підтримує налагодження мультипроцессорных (MP) систем, забезпечує простий інтерфейс із декількома ЦПОС, використовуючи загальні програмно-апаратні засоби. Можна запускати і переривати рівнобіжне трасування і виконання MP-проекту. Мається можливість скріплювати і конфигурировать трохи ЦПОС і блоків пам'яті.

Інструментальні засоби розробки програм для ЦПОС сімейства ADSP-21XX включають:

• компілятор мови VIDL;

• компілятор мови C/C++;

• бібліотека підтримки, що містить більш ніж 100 функцій математики, цифрової обробки сигналів (ЦОС) і C/C++;

• ассемблер;

• компоновщик;

• завантажник;

• симулятор;

• эмулятор (здобувається окремо від Visual DSP++);

• программатор.

Ці інструментальні засоби підтримують сімейства 16-розрядних ЦПОС сімейств ADSP-218X і ADSP-219X. Вони дають можливість розробляти прикладні програми, що використовують усі ресурси сигнальних процесорів. Доступ до них забезпечується IDE.Настроювання параметрів і запуск всіх інструментальних засобів виконується через відповідні сторінки і вкладки діалогових вікон IDE. Крім того, як і раніш, засобу генерації об'єктного коду ЦПОС можуть бути запущені з командного рядка ОС. У таблиці 4.1 приведене короткий опис основних інструментальних засобів Visual DSP++. На рис. 4.2 зображений порядок їхнього використання при проектуванні ЦС.

Рисунок 4.2 – Порядок розробки ЦС на ЦПОС

Програми можуть складатися на C/C++ і/або ассемблере. Ассемблер використовує алгебраїчний синтаксис, що полегшує його вивчення і процес програмування, налагодження. Програмуючи мовою C/C++ можна досягти значного скорочення часу. У цьому випадку з'являється можливість ефективно працювати з комплексними сигналами, типами даних і функціями ЦОС без необхідності глибокого вивчення архітектури ЦПОС.

Усі засоби розробки середовища Visual DSP++ мають чуттєву до контексту підказку і довідники у форматі .PDF і .CHM. Інтегрована система допомоги Visual DSP++ розроблена для того, щоб допомогти користувачеві швидко одержати потрібну інформацію. Можна використовувати зміст довідки, індексний покажчик, пошук, закладки і гіперпосилання для переходу до потрібних розділів системи допомоги.

Таблиця 4.1 – Інструментальні засоби Visual DSP++

Компонент	Опис
Засіб розробки компонентів Visual DSP++ (VCSE)	Використовує мова визначення інтерфейсу IDL (Interface Definition Language) і компілятор, що дозволяє створювати і використовувати компоненти VCSE без необхідності детального вивчення моделі і механізмів моделювання, дозволяючи концентрувати увагу розроблювача на прикладній програмі для ЦПОС. Ця частина Visual DSP++ розроблена таким чином, щоб забезпечити багаторазове використання елементів VCSE усередині програми користувача. Інтеграція VCSE у Visual DSP++ спрощує процес включення і багаторазового використання елементів VCSE.
Компілятор C/C++	Автоматично генерує ефективний код, що оптимизирован під цільову платформу. Це дозволяє концентрувати увагу тільки на складанні програм і їхньому налагодженню. Програма мовою C/C++ може використовувати ассемблерные модулі. Таким чином, розроблювач має можливість самостійно оптимизировать програму мовою C/C++ за допомогою самостійно складених ассемблерных модулів для усунення критичних за часом виконання ділянок коду. Використання стандартних бібліотек функцій скорочує час розробки програмного продукту.
Ассемблер	Має зрозумілий алгебраїчний синтаксис. Можна швидко навчитися писати і налагоджувати програми. Удосконалений ассемблер допомагає програмістові складати оптимальний ассемблерный код. Ассемблер аналізує послідовність інструкцій і повідомляє користувачеві про свої висновки. Зворотний зв'язок з користувачем здійснюється через попередження й інформаційні повідомлення ассемблера.
Компоновщик	Забезпечує гнучкий опис системи за допомогою файлів опису архітектури (розширення .LDF). У LDF-файлі користувач може визначити тип і конфігурацію цільової платформи. Підтримуються як однопроцесорні, так і MP-системи. Компоновщик розподіляє символи між усіма програмами, що виповнюються, і конфигурирует пам'ять для всіх задіяних мікропроцесорів проектованої системи.
Завантажник	Призначений для створення образа підпрограми завантаження і початкової ініціалізації цільової системи через host-інтерфейс, link-порт або за допомогою ППЗУ. Як і компоновщик, він може застосовуватися при проектуванні мультипроцессорной системи, що дозволяє скоротити код процедури початкового завантаження і час її виконання.

Додаткову інформацію про продукти фірми ADI можна одержати на електронній сторінці www.analog.com. Тут розміщена інформація про інтегральні схеми ЦПОС, підсилювачів, перетворювачів і т.п.