實時數(shù)字信號處理緒論(完整版)
【正文】 ? 對稱雙核結構，計算能力、控制能力更強，多種開發(fā)模式 ? 即使當某個應用適合某個單內(nèi)核處理器，也可以利用雙內(nèi)核系統(tǒng)來降低整體的功耗。 DSP領域的多 DSP并行計算 ? 多個 DSP芯片間的并行處理通過擴大并行規(guī)模而較大地增強系統(tǒng)的計算能力 – 多 DSP并行處理是一個綜合性很強的應用領域，涉及到算法研究、VLSI設計理論、系統(tǒng)結構、網(wǎng)絡拓撲等多個方面 ? 要素：處理單元（ DSP）、并行處理系統(tǒng)結構、并行算法和任務分配方法 – 三者緊密聯(lián)系、互相依賴，任務分配和并行算法的直接影響并行處理系統(tǒng)的性能，芯片間的網(wǎng)絡連接可參考并行計算機系統(tǒng)的各種方式，連接通道負責為各處理單元提供任務調(diào)度和數(shù)據(jù)交換。 – 實現(xiàn)單芯片上集成多個 DSP內(nèi)核的能力： TM320C5421 DSP內(nèi)部有兩個 C54xCPU內(nèi)核； ADSPBF561有兩個對稱雙核，每個可運行在 600MIPS。 – 7）可以并行執(zhí)行多個操作。 ? 目前， DSP芯片已廣泛應用 ? 第一顆 DSP芯片， 1978年 AMI公司發(fā)布的 S2811 ? 1979， Intel，商用可編程器件 2920 – 是 DSP芯片的一個主要里程碑 – 但上述兩種芯片內(nèi)部都沒有單周期乘法器 ? 1980， NEC， uPD7720，第一個具有乘法器的商用 DSP芯片。 – 4）系統(tǒng)調(diào)試階段。 輸出 輸入 抗混 疊濾 波器 A/D 數(shù)字 處理 器件 D/A 平滑 濾波 數(shù)字信號處理系統(tǒng)及特點 ? 設計的一般過程 – 事前準備階段。 –信號互相關函數(shù)計算 –離散傅立葉變換（ DFT） –離散余弦變換（ DCT） ? 循環(huán) 數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法 ? 理論、實現(xiàn)、應用 ? 1822年傅立葉級數(shù)理論 ? 研究各種應用算法和快速算法 ? 1965年快速傅立葉變換（ FFT） ? 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法經(jīng)歷了一個較長的發(fā)展過程。 ? 數(shù)字信號處理器是實現(xiàn)數(shù)字信號處理的首選器件，其體系結構在設計上考慮了數(shù)字信號處理一般算法的特點。 ? 數(shù)字信號處理（ Digital Signal Processing， DSP）是 20世紀 60年代前后發(fā)展起來的一門新興學科。 – 5） FPGA實現(xiàn)。 – 3）系統(tǒng)設計階段。各個環(huán)節(jié)的配合對整體系統(tǒng)實時性的影響，以及噪聲、環(huán)境變化對穩(wěn)定性的影響。 – 4）具有低開銷或無開銷的循環(huán)及跳轉的硬件支持。設置多種節(jié)能狀態(tài)。 ? 大型并行機系統(tǒng) – 單指令多數(shù)據(jù)流 SIMD（ Single Instruction Multiple Data）、并行向量處理機 PVP（ Parallel Vector Processor）、對稱多處理機SMP（ Symmetric Multiprocessor）、大規(guī)模并行處理機 MPP（ Massively Parallel Processor）、工作站機群 COW（ Cluster of Workstations）和分布共享存儲 DSM（ Distributed Shared Memory）多處理機 計算機領域的多機并行計算 ? 共享存儲的 SMP系統(tǒng)結構具有如下特性： – 1）對稱性 ? 任何處理器均可訪問任何存儲單元和 I/O設備 – 2）單地址空間，好處： ? 例如因為只有一個 OS和 DB等副本駐留在共享存儲器中，所以仍可按工作負載情況在多個處理器上調(diào)度進程從而易達到動態(tài)負載平衡 ? 如因為所有數(shù)據(jù)均駐留在同一共事存儲器中，所以用戶不必擔心數(shù)據(jù)的分配和再分配 – 3）高速緩存及其一致性 ? 多級高速緩存可支持數(shù)據(jù)的局部性，而其一致性可由硬件來增強 – 4）低通信延遲 ? 處理器間的通信可用簡單的讀 /寫指令來完成 P/C … P/C P/C 總線或交叉開關 SM SM I/O 多核計算機 ? 摩爾定律 – 1965年 4月，預言半導體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每年翻一番 – 1975年，認為芯片上集成的晶體管數(shù)量將每兩年翻一番 – 現(xiàn)在摩爾定律一般表述為芯片上集成的晶體管數(shù)量將每 18個月翻一番 ? 問題 – 芯片的發(fā)熱量也越來越大，電流泄漏也會越來
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