18. Цпос с фиксированной и плавающей точкой. Основные типы цпос (л3: р.2.3, 2.4)
2.3. Цпос с фиксированной и плавающей точкой
Все ЦПОС вне зависимости от архитектуры и фирмы-производителя мож-
но разделить на две большие группы:
• более дешевые процессоры обработки данных в формате с фикси-
рованной точкой (ФТ), и
• более дорогие процессоры, которые аппаратно поддерживают обра-
ботку данных в формате с плавающей точкой (ПТ).
Сигнальные процессоры с ФТ и ПТ сильно отличаются своей способно-
стью обрабатывать сигналы и данные. Тем не менее, все процессоры с ПТ име-
ют набор команд и для работы с данными с ФТ, а в процессорах ФТ можно ор-
ганизовать программным способом обработку данных с ПТ.
Основные отличия процессоров с ФТ и ПТ следующие:
1) Функциональные модули, выполняющие арифметические операции и
операции умножения, в процессорах с ПТ намного сложнее, чем в ЦПОС с ФТ.
2) Процессоры с ПТ имеют более разнообразные типы представления дан-
ных, системы команд для обработки данных с ФТ и ПТ и их взаимного преоб-
разования.
3) Разрядность внутреннего представления данных в процессорах с ПТ
обычно 32 разряда.
Эти отличия являются причиной того, что цена сигнальных процессоров с
ПТ много выше, чем у процессоров с ФТ. Но очень часто процессоры с ПТ ока-
зываются незаменимыми, так как они обладают существенными преимущест-
вами по сравнению с ЦПОС с ФТ.
Основные преимущества таковы:
1) При использовании 32 разрядов и ПТ возрастает точность внутреннего
представления данных. Это особенно важно в задачах, связанных с различными
дифференциальными и интегральными преобразованиями.
2) Расширяется динамический диапазон сигналов и данных.
3) При использовании процессов с ПТ снимается проблема масштабирова-
ния данных для устранения переполнения.
4) Большое разнообразие типов данных с ПТ приводит к тому, что архи-
тектура ЦПОС становится более дружественной для компиляторов языка C.
Это позволяет получать более эффективные программы при использовании
языков высокого уровня.
Построение системы ЦОС при использовании процессоров с ПТ становит-
ся более легким, удобным, быстрым.
В последнее время получил развитие другой подход к получению высокой
производительности. Большое количество транзисторов на кристалле позволяет
создать симметричную мультипроцессорную систему из боле простых процес-
соров, обрабатывающих целочисленные операнды. Эти так называемые медий-
ные процессоры создаются под конкретные задачи для бытовой видео-, теле- и
аудиоаппаратуры. Они отличаются достаточно высоким быстродействием и
низкой стоимостью.
2.4. Основные типы цпос
Существует много способов классификации сигнальных процессоров, в том
числе и с точки зрения их архитектуры. Один из вариантов классификации
ЦПОС представлен на рисунке 7.
Согласно этой классификации, все современные сигнальные процессоры
можно разделить на пять основных типов:
1) Стандартные цпос (Conventional dsp).
К стандартным процессорам относятся ЦПОС первых двух поколений.
Они отличаются друг от друга производительностью и незначительными отли-
чиями в архитектуре. Увеличение производительности достигалось путем по-
вышения тактовой частоты, совершенствования системы команд и некоторых
других изменений.