Особенности реализации систем цос на бис 1815вф3.

Основной алгоритм линейной обработки цифровой информации в системах ЦОС может быть описан уравнением: Y=W*X, где

Х – вектор входных воздействий, представляющих собой или комплексные переменные или их квадратурные составляющие;

Y – это вектор выходных переменных, представленных таким же образом;

W – это матрица комплексных весовых коэффициентов.

A=ReA+jImA; A=|A|e^j ;

Коэффициенты матрицы W представляют собой передаточные функции цифровых фильтров, задаваемых обычно в виде отношения полиномов к z плоскости. Точно также, как и ранее мы можем представить передаточную функцию H(z) в виде трёх различных форм:

1. Прямая структура.

2. Параллельная структура.

3. Последовательная структура.

Для реализации H_ij(z) необходимо уметь реализовать схему фильтра первого порядка. А схемы фильтров более высоких порядков получатся из них путём параллельного или последовательного включения простейших фильтров. Элементарный рекурсивных фильтр первого порядка описывается передаточной функцией вида: Параметры с индексом 0, т.е. r₀ и ₀ - это амплитуда и фазовый сдвиг нуля передаточной функции. Если , то H(z)=0. Параметры с индексом p, т.е. r_p и _p - это амплитуда и фазовый сдвиг полюса передаточной функции. Если , то H(z)= .

С хема простейшего фильтра содержит сумматоры, схемы умножения и элемент задержки. Задержка будет осуществляться с использованием микросхемы ИР1, а сложение и умножение необходимо выполнить на микросхеме ВФ3. При этом надо учитывать, что в общем случае переменные являются комплексными числами.

Предположим, что надо сложить:

ReZ=ReX+ReY;

ImZ=ImX+ImY;

W=UV;

W=ReW+jImW;

U=ReU+jImU;

V=ReV+jImV;

ReW+jImW=(ReU+jImU)(ReV+jImV)=ReUReV+jImUReV+jReUImV-ImUImV;

ReW=ReUReV-ImUImV;

ImW=ImUReV+ReUImV;

Для вычитания схема настраивается.

Количество схем можно сократить до 3-х, если введём следующие преобразования:

ReW=ReUReV-ImUImV+ReUInV-ReUInV;

ImW=ImUReV+ReUImV+ImUImV-ImUImV;

ReW=ReU(ReV-ImV)+ImV(ReV-ImU);

ImW=ImV(ReU-ImU)+ImU(ReV+ImV);

Уравнение для нерекурсивного фильтра выглядит следующим образом:

При формировании отсчёта x_n-1 необходимо задержать x_n на длину одного слова. Для этого вводится элемент задержки. Однако необходимо учесть, что часть необходимой задержки получается за счёт прохождения отсчётом x_n-1 схемы умножения. Реальный элемент задержки осуществляет задержку на длину отсчёта минус задержка схемы умножения. Элемент задержки формируется не схеме 1815ИР1.

Рекурсивный фильтр:

При реализации задержки необходимой для получения Y_n-1 из Y_n неоходимо учитывать здержку схем.

На 48 микросхемах ВФ3 реализуется 8-ми точечное быстрое преобразование Фурье.

Ускорение в обработке по сравнению с реализацией на универсальных микропроцессорах достигается за счёт:

1. Параллельной обработки.

2. За счёт микропрограммного управления.

Микропроцессор 1810вм86/88.

I8086, I8088.

Данный процессор является 16-ти разрядным и может работать в 2-х режимах:

1. Минимальном (предназначенном для однопроцессорных систем).

2. Максимальном (предназначенном для многопроцессорных систем и сложных однопроцессорных систем).

В этих режимах часть выводов микропроцессора меняет своё назначение.

Второй особенностью данного микропроцессора является опережающая выборка данных (прообраз кэш памяти).

H LD – сигнал запроса ПДП.

NMI – немаскируемый сигнал запроса прерывания.

INT - маскируемый сигнал запроса прерывания.

RDY – сигнал готовности для работы с медленно действующими устройствами.

TEST – сигнал проверки. При появлении данного сигнала микропроцессор вставляет холостые такты ожидания и проверяет повторно вход TEST через 5 тактов.

CLK – вход тактовой частоты.

CLR – сигнал начального сброса.

MN/MX – переключатель из минимального режима в максимальный.

AD0…AD15 – совмещённая магистраль адреса и данных.

A16/ST3…A19/ST6 – совмещённая шина адреса и состояний. В первом такте цикла обмена выдаётся адрес, в последующих двух состояние. Т.к. шина адреса 20-ти разрядная, то это позволяет адресовать 1Мгб памяти (640 Кб, остальные на другие нужды, например BIOS).

R – синхросигнал чтения информации.

W – синхросигнал записи информации.

M/IO – показывает с каким устройством производится обмен (память или УВВ). К микропроцессору можно подключить 64К 8-ми разрядных портов, которые адресуются адресной шиной А0 …А15.

STB – синхросигнал выдачи адреса.

BHE/ST7 – 1. Показывает выдаются ли данные по старшему байту данных.

ST7 – сигнал состояния.

В первом такте выдаётся сигнал BHE, дальше сигнал состояния.

OP/IP – показывает в каком направлении ведётся обмен по шине данных. Данный сигнал управляет работой ключей.

DE – сигнал разрешения. Он становится активным на время передачи данных по магистрали. Данный сигнал управляет работой ключей.

HLDA – сигнал подтверждения ПДП.