DSP :

پردازش سیگنال مبنای پردازش اطلاعات است و روش های متعددی برای استخراج اطلاعات بدست آمده از طبیعت یا از ماشین های ساخت بشر را شامل می شود. عموماً هدف از پردازش سیگنال به گونه ای است که تصمیم گیری در مورد آن محتوا ساده تر شود. در مواردی هم هدف این است که با حفظ محتوای اطلاعاتی، سیگنال به فرمی تبدیل شود که برای انتقال و یا ذخیره سازی مناسب باشد. مبحث پردازش سیگنال دیجیتال(DSP) شامل اعمال الگوریتم بر روی سیگنال هایی است که بصورت دیجیتال نمایش داده می شوند. امروزه حجم عمده پردازش سیگنال بصورت دیجیتالی انجام می شود. در اکثر پردازش ها می توان ردپایی از مباحث DSP را مشاهده کرد. پردازش دیجیتالی سیگنال ها کاربردهای فراوانی در زمینه های مختلف علمی و صنعتی دارد و استفاده از این تکنیک ها بصورت چشم گیری در حال توسعه است. از جمله کاربردهای این روش می توان از پردازش گفتار، پردازش تصویر و سیستم های کنترل رباتیک نام برد. بدلیل وجود مسائلی نظیر رانش های حرارتی، تلرانس قطعات و ... در بسیاری از کاربردها، از جمله در پردازش گفتار دستیابی به تلرانس های دقیق مورد نیاز برای فیلترها و قسمت های مختلف سیستم به روش آنالوگ، غیر ممکن یا بسیار دشوار است. در حالی که در روش پردازش دیجیتالی، پیاده سازی اجزائ مختلف سیستمی، به سهولت و با هر درجه ای از دقت که مورد نیز باشد، امکان پذیر است. علاوه بر این چون کل سیستم بصورت نرم افزاری (الگوریتم های پردازش) ساخته می شود، اصلاح و توسعه آن بسیار ساده خواهد بود. در صورتی که انجام این امر در سیستم های آنالوگ دشوار است. همچنین در روش پردازش دیجیتالی، پیاده سازی واحدهائی نظیر فیلترها یا توابع غیرخطی که در روش آنالوگ ساخت آنها بسیار دشوار است، به سهولت انجام می شود. به دلیل مزایای فراوان روش های پردازش دیجیتالی که در بالا به پاره ای از آنها به اختصار اشاره شد، دامنه کاربرد پردازنده های DSP بسیار توسعه یافته است. ایجاد و کاربرد روش های DSP از دهه 1960 میلادی با استفاده از کامپیوترهای Mainframe دیجیتالی بمنظور محاسبات عددی آغاز شد. این تکنیک در آن زمان چندان مرسوم نبود چرا که کامپیوترهای مناسب فقط در دانشگاه ها و مراکز علمی تحقیقاتی وجود داشتند. ارائه ریزپردارنده ها در اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 1980 میلادی این امکان را ایجاد کرد که روش های DSP در گستره وسیعی از کاربردها استفاده شوند. اما پردازنده های همه منظوره مانند خانواده Intel X86 برای اهداف پرقدرت ریاضی در DSP مناسب نیستند. لذا در خلال سال های دهه 1980 اهمیت توسعه DSP، تولید کنندگان بزرگ قطعات نیمه هادی مانند Texas Instrument، Analog Devices و Motorola را به سمت طراحی و ساخت تراشه های DSP هدایت کرد. پردازنده های DSP دارای معماری خاصی هستند که برای انواع عملیات لازم در DSP طراحی می شوند. این پردازنده ها قادرند میلیون ها عملیات ممیز شناور را در ثانیه انجام دهند و هر روز در حال توسعه و افزایش قدرت محاسباتی هستند.

فرمت داده ها در DSP:

پردازنده های DSP در اغلب موارد برای نمایش داده ها از روش ممیز ثابت استفاده می کنند بر خلاف کاربردهای علمی که در آنها روش ممیز شناور معمول تر است. در روش ممیز ثابت در اعداد باینری نیز مانند اعداد مبنای 10 نقطه ممیز در جای ثابتی می ماند. این روش با ممیز شناور تفاوت دارد که در آن اعداد از دو جزء نما و مانتیس تشکیل می شوند و نقطه ممیز بر اساس ارزش عددی نما تغییر مکان می دهد. در روش ممیز شناور دامنه وسیعی از اعداد قابل نمایش هستند و دیگر مشکل سرریز اعداد وجود نخواهد داشت. در کاربردهای DSP نیز توجه به اعتبار اعداد نکته مهمی است. بطور مثال نباید اجازه داد اعتبار حاصل یک عملیات بعلت سرریز از بین برود. ممکن است عجیب بنظر برسد که چرا در پردازنده های DSP با اینکه اعتبار اعداد از اهمیت خاصی برخوردار است از روش ممیز ثابت برای نمایش اعداد استفاده می شود. در اکثر کاربردها پردازنده های DSP با محدودیت هایی مواجهند که از جمله مهمترین آنها باید به ارزان بودن قیمت این پردازنده ها و مصرف توان پایین در آنها باید اشاره کرد. روش ممیز ثابت در مقایسه با ممیز شناور به پردازنده های ارزانتر و با مصرف توان کمتر منتهی می شود که سرعت قابل قبولی را نیز نتیجه می دهد. پیاده سازی روش ممیز شناور به سخت افزار پیچیده تری نسبت به روش ممیز ثابت نیاز دارد. به این دلایل است که تعداد کمی از پردازنده های DSP از روش ممیز شناور برای نمایش اعداد استفاده می کنند. محدودیت قیمت و مصرف توان از جمله نکات مهمی است که بر طول کلمه مورد نظر برای نمایش اعداد نیز تاثیر می گذارد. در پردازنده های DSP از کمترین طول کلمه ای که دقت مورد نظر آن کاربرد خاص را تامین می کند استفاده می شود. در اکثر پردازنده های DSP که از روش ممیز ثابت برای نمایش اعداد استفاده می کنند، طول کلمه 16 بیت در نظر گرفته می شود که برای اکثر کاربردهای پردازش سیگنال دیجیتال مناسب است. در برخی کاربردهای خاص مانند پردازش سیگنال صوتی که امکان داشتن دقت مورد نظر با 16 بیت وجود ندارد برخی پردازنده ها از 20 یا 24 یا حتی 32 بیت برای نمایش اعداد استفاده می کنند. برای اینکه کیفیت سیگنال طی پردازش هایی که بر روی داده های ممیز ثابت صورت می گیرد در حد خوبی باقی بماند در اکثر پردازنده های سیگنال دیجیتال از امکانات سخت افزاری دیگری نیز برای نگهداشتن اعتبار اعداد پس از مجموعه ای از محاسبات استفاده می شود. بطور مثال در اکثر پردازنده ها از یک یا چند ثبات انبارکننده برای نگهداری حاصل جمع چند عملیات ضرب استفاده می شود. اکثر ثبات های انبارکننده دارای طول بیشتر نسبت به سایر ثبات های موجود در پردازنده هستند. آنها اغلب دارای بیت های اضافی بنام بیت های محافظ هستند که می توانند دامنه اعداد قابل نمایش را برای جلوگیری از سرریز گسترش دهند.

حافظه DSP:

کل حافظه DSP از قسمتهای زیر تشکیل شده است:
M0 Vector – RAM
SRAM
Peripheral Frame
PIE Vector – RAM
OTP
FLASH
BOOT ROM Vector
BOOT ROM

و اما مقاله ای در این رابطه همراه با فایل پاورپوینت با  سرفصل های زیر (جمع آوری شده از چند سایت):

سر فصل های مقاله و اسلاید :

پردازنده های DSP سری TMS320C64x
پیاده سازی ارتباط چند کاناله بر روی بورد DSP
کد کننده های صحبت و استاندارد G.729
پیاده سازی پروتکل G.728
پیاده سازی پروتکل G.168

 

دانلود این فایل فقط برای اعضای سایت می باشد. اگر شما هم می خواهید دانلود کنید، باید در سایت عضو شوید.

 

  

 

 

پسورد: ندارد!

 

 

*برخی از سایت های ارائه دهنده بردهای آموزشی DSP در ایران*

وب سایت 1 : شرکت رهپویان علم و صنعت آوا

وب سایت 2 : جوان الکترونیک (جمهوری - تهران)

 

**توجه: معرفی سایت های فوق صرفا جهت سهولت در دستیابی به بردهای DSP است و مرکز مکاترونیک ایران هیچ ارتباطی با فروشندگان نامبرده ندارد.