2) Улучшенные стандартные цпос (Enhanced-Conventional dsp).

В этих процессорах повышение производительности достигается увеличе-

нием количества производимых одновременно операций.

Это достигается:

а) увеличением количества дополнительных функциональных и операци-

онных узлов и модулей;

б) расширением шин передачи данных;

в) применением памяти с многократным доступом;

г) расширением и усложнением системы команд, которые позволяют ис-

пользовать дополнительные функциональные модули.

Надо сказать, что разделение сигнальных процессоров на Conventional DSP

и Enhanced-Conventional DSP достаточно условно. Вышеперечисленные спосо-

бы повышения быстродействия применяются с момента появления самых пер-

вых ЦПОС, поэтому некоторые процессоры занимают как бы промежуточное

положение между стандартными и улучшенными ЦПОС.

3) Процессоры с архитектурой vliw

Другой способ увеличить быстродействие – увеличить количество испол-

няемых одновременно команд.

Этот метод реализуется в сигнальных процессорах с архитектурой VLIW

(Very Long Instructions Word – очень длинное командное слово). В ЦПОС с ар-

хитектурой VLIW применяется упрощенная система команд, каждая из кото-

рых определяет одну единственную операцию.

Несколько таких простых команд выполняются параллельно в независи-

мых операционных модулях. Общая команда формируется как большая супер-

команда – пакет команд для отдельных модулей. Подобная суперкоманда име-

ет большую длину, поэтому в архитектуре предполагается наличие регистро-

вых файлов большого размера и многоразрядных шин передачи данных и слов

команды.

Простая система команд позволяет создавать эффективные компиляторы

программ на языке C и эффективные оптимизаторы. Поэтому при использова-

нии языков высокого уровня можно получить эффективные исполняемые про-

граммы. С другой стороны, для записи программы с длинными командами тре-

буется значительный объем памяти.

4) Суперскалярные процессоры

Суперскалярные процессоры во многом похожи на процессоры с архитек-

турой VLIW.

Между ними есть два существенных отличия.

Во-первых, команды суперскалярного процессора, предназначенные для

выполнения в отдельных модулях, не объединяются в суперкоманду, а высту-

пают самостоятельно.

Во-вторых, в процессоре есть специальный модуль, определяющий, какие

команды могут быть выполнены параллельно, и объединяющий их в пакет.

В отличие от процессоров VLIW, в суперскалярных процессорах задачу

планирования параллельно исполняемых операций решает сам процессор, а не

программист. Процессор группирует команды, основываясь на зависимостях

данных и на ресурсах самого процессора. Поэтому один и тот же набор команд

может по-разному исполняться в различные моменты работы процессора, то

есть время выполнения всей программы может быть непостоянным.

5) Гибридные процессоры

В последнее время часто стали встречаться задачи, в которых требуется

сочетание возможностей решения задач ЦОС и задач управления.

Обычные микроконтроллеры ориентированы на решение задач управления

какими-либо устройствами. Они совершенно неэффективны в задачах ЦОС, так

как их вычислительные способности невелики. С другой стороны, ЦПОС мало-

пригодны для решения задач управления. Поэтому относительно недавно поя-

вились гибридные процессоры, объединяющие возможности ЦПОС и микро-

контроллера в одном кристалле.

Приведенная классификация достаточно условна. Некоторые конкретные

процессоры трудно отнести к какому-либо из перечисленных типов, так как

они занимают промежуточные положения. Кроме того, появляются новые про-

цессоры с новой архитектурой, которые вообще не вписываются в эту класси-

фикацию. Но она полезна для определения особенностей построения и архитек-

туры процессоров. Рассмотренные во втором разделе особенности сигнальных процессоров далеко не все, что их отличает от других микропроцессоров. Имеется своя спе цифика в организации памяти, методах адресации, выполнении команд, внут-

реннем представлении данных и т.д.