DSP Digital Signal Processors

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DSP Digital Signal Processors

• Entorno de desarrollo con Sharc

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Indice

• Introducción a los DSP
• Arquitectura ADSP-2106x Sharc
• Entorno de desarrollo
• Talk-throu, FIR y Squelch

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Introducción a los DSP

• DSP?P especializado para señal en tiempo real
• Convolución, Fourier, Correlación
• ? xi ? yj
• Multiplicar y ACumular. Operación MAC
• 2 memorias, 2 buses de datos

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Introducción a los DSP

• Control de Saturación
• Overflow analógico vs. complemento a 2
• Pipelining
• Leer instrucción, operandos, operar, escribir

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Introducción a los DSP

• Datos y programa separados
• Arquitectura Harvard
• Buffer circular
• Gestión automática
• Inversión de bits de direcciones para FFT

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Historia

• NEC µPD7720 and ATT DSP1. año 1980
• Texas Instruments TMS32010, 1983
• Los más extendidos
• Motorola 56000
• Analog Devices 2101,
• Fácil programar
• Improv Systems Jazz DSP. 1999
• configurable VLIW
• Ceva

GNU Free Documentation License
http//en.wikipedia.org/wiki/Digital_signal_proces
sor
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Evolución DSPs de Analog Devices
8
Evolución DSPs de Analog Devices
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Amplia gama

• ADSP-21xx
• Amplia y variada familia compatible entre sí
• SHARC
• Super Harvard
• Coma flotante
• TigerSHARC
• Más potente
• Blackfin
• Ajustados consumo y prestaciones para
  dispositivos móviles
• ?DSP
• AD/DA y amplificador integrado

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Evolución 21xx
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Evolución 21xxx Sharc
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Arquitectura ADSP-2106x Sharc
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Arquitectura Sharc. Cómputo

• Unidades independientes
• MAC, ALU, Shifter
• En un ciclo se puede
• Leer 4 operandos
• Escribir 2 resultados

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Arquitectura Sharc. Cómputo

• Formatos numéricos
• Coma fija 32 bits
• Coma flotante 32 ó 40 bits
• Para coma fija
• Acumulador extendido de 80 bits
• Para evitar overflow y underflow

04?02 008 ?00 03 ?05 015 ? 01
023 ? 02 ? 01
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Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones

• Bit reversing para la FFT

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Arquitectura Sharc. DAG, Generador de Direcciones

• Pre/post modify
• flexible que 21xx
• Bufferes circulares en cualquier posición

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Arquitectura Sharc. Secuenciador de Programa

• Cache de instrucciones
• 3 buses efectivos x, y, instrucciones
• Predice saltos
• Pipeline fetch, decode, execute

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Arquitectura Sharc. Secuenciador de Programa

• Instrucciones de 48 bits. Ortogonal
• Casi decodificadas
• Bucle sin consumir ciclos
• Interrupciones sin consumir ciclos
• Juegos secundarios de registros generales
• PC stack, Loop stack
• Cada muestra una interrupción

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Arquitectura Sharc. Memoria

• 32 bits de direcciones
• Interna, otros procesadores, externa
• Memoria interna total
• 21061 1 Mbit
• 21060 4 Mbit
• 21062 2 Mbit
• Dividida en 2 bancos configurables
• DM (32 bit) PM (48 bit)
• EZ-KIT 21061 Sharc
• Banco 0 8 kW PM 4 kW DM(Y)
• Banco 1 16 kW DM(X)

8kWp ? 48bit/Wp (4 16)kWd ? 32bit/Wd
384640 1024 kbit
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SHARC EZ-KIT LITE Document Library

• Getting Started with the SHARC EZ-KIT LITE
• SHARC EZ-KIT LITE Reference Manual
• ADSP-21000 Family Development Software Tools
  Release Note
• ADSP-21000 Family Assembler Tools
• ADSP-21000 Family C Tools Manual
• ADSP-21000 Family C Runtime Library Manual
• ADSP-2106x SHARC Users Manual
• ADSP-2106x Family Data Sheets
• Digital Signal Applications Using the ADSP-21000
  Family, Vol.1
• SHARC Third Party Information

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Tarjeta de desarrollo SHARC EZ-KIT LITE

• ADSP 21061
• Codec AD/DA
• Audio In/Out
• LEDs, 5
• Botones, 3

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Software de desarrollo. Analog

• Programa EZ-KIT LITE Host, para
• Cargar, ejecutar programas
• Ver memoria
• Probar demos
• Visual DSP
• Entorno integrado
• Línea de comandos
• Compilar, cargar, depurar.
• VisualAudio, VisualFone,
• Bloques, librerías,

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Software de desarrollo. TDSII, ezplot

• Editar programa en C (pág. 2.1)
• ezkit.h facilita acceso al hardware (pág. 2.3)
• Abrir sesión DOS, icono EZKit Sharc 21k Tds
• Compilar Make programa
• Cargar Load programa
• Monitorizar con ezplot
• Conectar y medir in/out estéro
• hmake y hload permiten usar consola PC

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Monitorizar con Ezplot

• Permite ver la memoria del DSP
• Númerica y gráficamente
• Valores y vectores
• En tiempo y en frecuencia
• Se configura en ezplot.cfg
• Ayuda de opciones en ezplot.txt (pág. 2.7)

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Talk-throu

• Inicializar
• En cada interrupción de muestra
• Left input ?(Procesado nulo) ? Left output
• En main
• Espera

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Filtro FIR

• En prelab calcular
• Coeficientes y
• Respuesta frecuencial
• Escribir programa
• Función de librería, Buffer,
• En laboratorio
• Implementar FIR
• Comprobar respuesta

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Preguntas

• ?