
- •Мікропроцесорні системи зміст
- •2.1. Склад схем підтримки
- •2.2. Буферні регістри та шинні формувачі
- •2.3. Програмований паралельний інтерфейс 8255
- •5.3. Dsp сімейства tms320с1х
- •1. Однокристальні універсальні мікропроцесори
- •Класифікація мікропроцесорів (мп)
- •Восьмирозрядний мікропроцесор i8080
- •Восьмирозрядні мікропроцесори 8085 і z80
- •Шістнадцятирозрядний мікропроцесор 8086
- •Арифметичний співпроцесор 8087
- •Мікропроцесор Intel 8088
- •16-Розрядний мікропроцесор 80286
- •Мікропроцесор 80386
- •Арифметичні співпроцесори 80287 і 80387
- •Мікропроцесор 486 dx
- •Мікропроцесор Pentium
- •1.12 Мікропроцесор Pentium Pro, Pentium II
- •1.13. Мікропроцесор amd-k6
- •Оцінка продуктивності мп
- •2. Схеми підтримки. Контролери
- •2.1. Склад схем підтримки
- •2.2. Буферні регістри та шинні формувачі
- •2.3. Програмований паралельний інтерфейс 8255
- •2.4. Програмований послідовний інтерфейс 8251 (універсальний синхронно-асинхронний прийомо-передавач)
- •2.5. Програмований контролер переривання 8259а
- •2.6. Контролер прямого доступу до пам’яті 8237а
- •2.7. Інтервальний таймера 8254.
- •Сi – вхід лічильника;
- •2.8. Система реального часу
- •3. Процесори зі скороченою кількістю команд (risc-процесори)
- •3.1. Особливості risc-процесорів
- •3.2. Risc-процесор Alpha 21164 компанії dec
- •3.3. Risc-процесор PowerPc620
- •3.4. Risc-процесор mips-10000
- •3.5. Risc-процесор ра-8000
- •3.6. Risc-процесор UltraSparc іі
- •3.7. Risc-процесори UltraSparc ііі, UltraSparc іv
- •4.Системні ресурси та системні шини. Чипсети
- •4.1. Системні шини
- •4.2. Розподіл і організація пам'яті пк
- •4.3. Кеш пам’ять
- •4.4. Чипсети
- •Характеристика чипсетів
- •4.4.2. Чипсети серії 440
- •5. Цифрові сигнальні процесори (dsp)
- •5.1. Алгоритми обробки цифрової інформації та області застосування сигнальних процесорів
- •5.2. Особливості роботи сигнальних процесорів
- •5.3. Dsp сімейства tms320с1х
- •5.4. Сигнальні процесори сімейства tms320с2х
- •5.5. Процесори dsp сімейства tms320c5x
- •5.6. Сигнальні процесори tms320c2xx і 320с54х
- •5.7. Сигнальний процесор tms320с30
- •5.8. Сигнальні процесори сімейства tms320с4х
- •5.9. Сигнальні процесори сімейства tms320c8x
- •5.10. Процесор сімейства tms320c62xх
- •5.11. Dsp процесори сімейства tms320c67х
- •5.12. Сигнальні процесори dsp сімейства adsp21xx
- •5.13. Сигнальні процесори dsp сімейства аdsp 21ххх
- •6. Мультипроцесорні обчислювальні системи
- •6.1. Класифікація обчислюваних систем
- •6.2. Характеристика СуперЕом серії Cray
- •6.3. Системи з масовим паралелізмом
- •Закон Амдала
- •6.5. Закон Густафсона
- •6.6. Грід – система
- •6.6.1. Ресурси Грід
- •6.6.2. Архітектура Грід-систем
- •Протоколи глобального Гріда
5.3. Dsp сімейства tms320с1х
Особливість процесорів даного сімейства полягає в тому, що в них використовується модифікована Гарвардська архітектура, яка на відміну від звичайної Гарвардської архітектури дозволяє можливість обміну даними між пам'яттю програм і пам'яттю даних, що підвищує гнучкість системи. Процесори С1х – це 16-бітові процесори. Окрім самого процесора на кристалі розташовується ОП даних (144 слова) і ПП програм (1,5 Кб). Тривалість одного такту – 200нс. Внутрішня магістраль даного процесора включає 4 шини: адресна шина команд і даних, шина адреси і даних. Структурна схема процесора приведена на рис. 5.4
Рис.5.4. Структурна схема процесора сімейства TMS320C1X
Схема включає:
16-розрядний помножувач
32-розрядний суматор
2 пристрої довільного зсуву на потрібну кількість розрядів
2 додаткових регістра, за допомогою яких здійснюється інкремент/декремент адреси
Де:
КБКЗ- комбінаційний блок керованого зсуву на довільну кількість розрядів.
Порівняння продуктивності різних типів DSP здійснюється за допомогою показника, що є часом реалізації операції ШПФ для 1024 точок. У даному процесорі цей час рівний 42 мс. Інші модифікації першого сімейства: С14, С15, С16, С17 мають подібну архітектуру, але розрізняються конфігурацією пам'яті і тривалістю машинного такту. У процесорі С14 використовується 2 таймери, один послідовний і 16 паралельних портів вводу/виводу, в С15 використовується 4КСлова внутрішньої пам'яті і 256 слів ОП, С16 – найшвидший з цього сімейства, містить 8К постійної пам'яті і має командний цикл 116 нс.
5.4. Сигнальні процесори сімейства tms320с2х
Мікропроцесори сімейства С2х (рис.5.5) мають аналогічну архітектуру в порівнянні з попереднім сімейством, але володіють більшими функціональними можливостями і продуктивністю ШПФ для 1024 точок реалізують за час рівний 14мс. Загальний об'єм внутрішньокристальної пам'яті в моделях С20 і С25 складає 544 слова, з них 256 слів виділяються під пам'ять даних. Об'єм зовнішньої пам'яті, що адресується, складає 128 Кслів. У дані DSP включена апаратна підтримка кратного виконання команд, використовуючи режим непрямої адресації. Лічильник повторення використовується для реалізації програмних циклів.
Рис.5.5. Структурна схема процесора сімейства TMS320С2X
5.5. Процесори dsp сімейства tms320c5x
Дані DSP мають архітектуру подібну до процесорів попереднього покоління, але відрізняються ще більшими функціональними можливостями: командний цикл складає 25-50 нс, реалізований режим зниженого енергоспоживання. Структурна схема таких процесорів представлена на рис.5.6.
Рис.5.6. Структурна схема процесора сімейства TMS 320C5X
Залежно від конкретної моделі розміри внутрішньокристальної RAM і ROM можуть скласти (таблиця 5.1):
Таблиця 5.1
|
RAM, кС |
ROM, кС |
С50 |
10 |
2 |
С51 |
2 |
8 |
С52 |
1 |
4 |
C53 |
4 |
16 |
Три режими енергоспоживання:
активний – робочий режим
периферійний – МП не працює, працює тільки периферія
stand by –режим очікування
Зовнішня пам'ять складає 224кС: 64кС - даних, 64кС - команд, 64кС - порти вводу/виводу, 32кС - глобальна пам'ять, використовуються для роботи в мультипроцесорних системах.
Доступ до зовнішньої пам'яті здійснюється за спеціальним запитом і надається схемою системного арбітра.
Генератор тактів очікування використовується для роботи з повільною зовнішньою пам'яттю, кількість тактів очікування може бути встановлена від 0 до 7. Апаратно підтримуються два незалежні кільцеві буфери. При роботі з кільцевими буферами початок і кінець відстежуються автоматично. Одинадцять тіньових регістрів використовуються для автоматичного збереження стану основних регістрів ЦП при перериваннях. Паралельний логічний пристрій (ПЛП) дозволяє виконувати бітові і логічні операції.