
- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Цифровые измерительные устройства
- •Содержание
- •Различия между аналоговыми и цифровыми средствами измерений
- •Цифровые средства измерения напряжения
- •Измерение постоянного напряжения
- •Метод пространственного кодирования
- •Метод с промежуточным преобразованием напряжения во временной интервал (время-импульсный методы)
- •Метод двойного интегрирования
- •Метод с промежуточным преобразованием напряжения в частоту
- •Метод с промежуточным преобразованием напряжения в фазу
- •Кодово-импульсный метод (метод поразрядного кодирования)
- •Комбинированный метод преобразования
- •Автоматизация измерений
- •Автоматизация выбора предела (авп) измерений
- •Автоматическая коррекция погрешностей
- •Измерение переменного напряжения
- •Измерение частоты электромагнитных колебаний
- •Методы определения действительного значения частоты электромагнитных колебаний
- •Измерение параметров линейных элементов электрических цепей
- •Метод электронного счета
- •Цифровая обработка сигналов (dsp)
- •Типовые области применения dsp процессоров
- •Семейство 561хх. Основные характеристики
- •24 Разрядные dsp фирмы motorola
- •Обзор архитектуры и шинной организации dsp 560xx
- •Общая характеристика
- •Арифметико-логическое устройство данных
- •X0, x1, y0, y1 - буферные регистры; ак. Лу – аккумулятор логического устройства; ус – устройство сдвига; а, в – аккумуляторы процессора; шдх - шина данных х; усо – устройство сдвига-ограничения
- •Устройство генерации адресов (agu) и режимы адресации.
- •Блок регистров адреса r0-r7
- •Блок регистров смещения n0-n7
- •Блок регистров модификации м0-м7
- •Алу адресов
- •Линейный модификатор
- •Модульный модификатор
- •Модификатор реверсивного переноса
- •Программный контроллер
- •Структура программного контроллера
- •Регистр операционного режима (omr)
- •Таймер dsp56002
- •Программная модель таймерного модуля
- •Регистр таймера/счётчика tcr
- •Регистр статуса/управления tcsr
- •Литература
Типовые области применения dsp процессоров
Телекоммуникации: транскодеры, цифровые АТС, сотовая связь, тональный набор, обработка речи, видеотелефоны, голосовая почта, спутниковые приёмники.
Персональные компьютеры: сервоконтроль оптических накопителей, локальные сети, математический сопроцессор, распознавание и синтез речи, цифровое аудио, высококачественная видеографика.
Цифровое аудио: музыкальные инструменты, эквалайзеры, микшеры.
Автомобили: активная подвеска, антиблокировочная система (АБС), адаптивное управление двигателем, ориентация по спутнику.
Бытовая техника: цифровая звукотехника, цифровое телевидение, автоответчики, распознавание отпечатков пальцев, диктофоны, цифровое радио.
Медицина: ультразвуковая диагностика, усиление звука.
Передача данных: модемы, факсы, криптография.
Военные применения: навигация, гидроакустика, секретная связь, радиолокационные станции, подавление шума, обработка изображения.
Инструменты: тестеры сигналов, спектральный анализ, сейсмические приборы, генератор функций.
Промышленность: высокоскоростное управление, управление двигателями, виброанализ, робототехника, распознавание образов для диагностики.
16–ти разрядные DSP фирмы MOTOROLA
В данном классе DSP у фирмы MOTOROLA имеется три семейства:
DSP 561хх;
DSP 5660х;
DSP 568хх.
Семейство 561хх. Основные характеристики
Скорость работы при тактовой частоте кварцевого резонатора 60 МГц 30 MIPS;
- параллельное выполнение умножения – суммирования 16х16 бит;
- 2 аккумулятора по 40 бит каждый;
- параллелелизм при выполнении инструкций;
- специальные режимы адресации для выполнения операций сигнальной обработки;
- три источника прерываний;
- 16-тиразрядные шины адреса и данных;
- режим останова и пониженного энергопотребления;
- внутрикристальный эмулятор, который позволяет просмотреть и при необходимости модифицировать все внутренние ресурсы DSP;
- статическая технология КМОП.
Структурная внутренняя схема DSP561хх приведена на рисунке 5.1.
Ген – генератор; OnCE – внутрисхемный эмулятор (Ген и OnCE имеют подключение практически ко всем внутренним блокам); ПМ – периферийные модули; РППр – расширение ОЗУ и ПЗУ памяти программ; РПх – расширение ОЗУ и ПЗУ памяти Х; ШУ – шина управления; УГА – устройство генерации адреса; ХАВ1 и ХАВ2 – шины адреса памяти данных; PAB - шина адреса памяти программ; ПВША – переключатель внешней шины адреса (подключают к внешним выводам одну из трех внутренних ША); ПВнШД – переключатель внутренних шин данных (позволяет распределить шины данных для выполнения текущих объемов); ПВШД – переключатель внешних шин данных (коммутирует одну из 3-х внутренних шин данных на внешние выводы); ХDВ – шина данных памяти Х; РDВ – шина данных памяти программ; GDB – общая шина данных; ПК – программный контроллер; АЛУ - арифметико-логическое устройство
Рисунок 5.1 – Структурная внутренняя схема DSP561хх
Т.о. DSP данного семейства имеет трех шинную гарвадскую организацию процессорного ядра.
24 Разрядные dsp фирмы motorola
Базовым для 24 разрядных DSP является семейство DSP 560хх (в литературе 56 К).
Имеет следующие основные характеристики:
- быстродействие свыше 30 MIPS при частоте кварцевого резонатора 60 МГц;
- две памяти Х и У, что позволяет считывать два операнда одновременно;
- состав периферийных модулей типичен для большинства микроконтроллеров.
В основу системы команд DSP данного семейства положена система команд процессора М 68000.
Внутренняя структура процессорного ядра DSP560хх показана на рисунке 5.2.
YAB-шина адреса для памяти Y; YDB-шина данных для памяти Y; КПр – контроллер прерываний; КДП – контроллер декодирования программ; ГА – генератор адреса
Рисунок 5.2 – Внутренняя структура процессорного ядра DSP560хх