Основные свойства ЦСП, обеспечивающие выполнение типовых операций обработки сигналов. Операция MAC

6.Основные свойства ЦСП, обеспечивающие выполнение типовых операций обработки сигналов. Операция MAC.

Цифровой сигнальный процессор (ЦСП) по архитектуре подобен однокристальному микроконтроллеру, однако он содержит дополнительные аппаратные модули для реализации сложных математических операций:

q аппаратный умножитель;

q указатель данных со схемой автоинкремента/автодекремента;

q дополнительные сдвиговые регистры для масштабирования и деления/умножения на 2n.

Основные операции, выполняемые ЦСП:

q дискретное преобразование Фурье:

q дискретная свёртка:

q фильтр с конечной импульсной характеристикой:

        фильтр с бесконечной импульсной характеристикой:

Видно, что базовым элементом типовых операций ЦСП является MAC – умножение с накоплением:

Стандартный алгоритм, выполняемый на обыкновенном процессоре, например, на Pentium, следующий:

1. Установка Указателя1 на data[0];

2. Установка Указателя2 на coeff[0];

3. Чтение data[i] в АЛУ;

4. Чтение coeff[i] в АЛУ;

5. Умножение data[i] на coeff[i];

6. Сложение результата i-го умножения с накопленной суммой;

7. Инкремент Указателя1;

8. Инкремент Указателя2;

9. Инкремент i;

10. Если i<=M, переход к п.3 и цикл.

Шаги с 3-го по 8-й (6 элементарных операций) являются базовой операцией MAC и выполняются ЦСП за один машинный цикл. Например, ЦСП TMS320F2812 фирмы Texas Instruments выполняет операцию MAC для M=3 за 10 машинных циклов, что соответствует времени 66 нс при тактовой частоте 150 МГц.