Taller 2 de DSP de la universidad santo tomas
Páginas: 8 (1983 palabras)
Publicado: 28 de abril de 2013
TALLER N° 2
ARQUITECTURA EXTERNA DE UN DSP DE FREESCALE
JORGE ALBERTO OJEDA COD.3081415
INTRODUCCIÓN
Para el estudio de los DSPs inicialmente se requiere un conocimiento profundo de su arquitectura interna y su arquitectura externa. Para familiarizarse con su arquitectura interna es necesario conocer los módulos internos que posee, sus características, los buses de conexión, lavelocidad de procesamiento, la capacidad de memoria, el conjunto de instrucciones, formato de datos y como operan internamente estos elementos.
En cuanto a la arquitectura externa se debe conocer la distribución de pines del dispositivo y su función, el tipo de encapsulado, las características eléctricas y térmicas de operación y el sistema de desarrollo que utilizan para ser programados.La tecnología de los DSPs tuvo su origen con Bell Company en 1979, luego en 1980 Nec. Company desarrollo su DSP Stan Alon MPD7710, después entro AT&T en 1980 con el DSP1 conectado a PSTN (análogo digital) y por ultimo entro en 1983 Texas Instrument con el TMS32010, ya en 1986 Motorola incursiono en el mercado de los DSPs con la Familia 68000, en 2004 Freescale fue creado por Motorola para eldesarrollo e investigación de DSPs.
Una de las más importantes características de un DSP es su capacidad de realizar operaciones de multiplicación y acumulación (MACs) en sólo un ciclo de reloj. No obstante, es necesario que el dispositivo posea la característica de manejar aplicaciones críticas en tiempo real. Esto requiere de una arquitectura que soporte un flujo de datos a alta velocidad haciay desde la unidad de cálculo y memoria.
Esta ejecución a menudo requiere el uso de unidades DMA (Direct Memory Acess) y generadores de direcciones duales (DAG's) que operan en paralelo con otras partes del chip. Los DGA's o AGU's realizan los cálculos de direcciones, permitiendo al DSP buscar dos datos distintos para operar con ellos en un solo ciclo de reloj, de tal forma que es posibleejecutar algoritmos complejos en tiempo real estos loops sin instrucciones adicionales ni demoras, las que al ejecutarse millones de veces empiezan a generar retardos significativos.
Es importante también para los DSP's tener un mecanismo efectivo de salto para la ejecución de loops ya que el código generalmente programado es altamente repetitivo. La arquitectura permite realizar estos
Los DSP'sdeben manejar rangos dinámicos extendidos y de precisión para evitar overflow y underflow y para minimizar los errores de redondeo. Para acomodarse a esta capacidad, los DSP's incluyen acumuladores dedicados con registros más anchos que el tamaño nominal de los datos para así conservar la precisión (por ejemplo, DSP's de 16 bits poseen acumuladores de 32 bits para manejar el resultado de lasmultiplicaciones). También deben soportar el manejo de buffers circulares para la ejecución de funciones algorítmicas, tales como filtros. En estos tipos de buffers el puntero del buffer se actualiza en paralelo con otras funciones del chip en cada ciclo de reloj. En cada ciclo el buffer circular realiza una comprobación de "fin de buffer" para verificar si es necesario volver al inicio de éste sindemorar así la ejecución del algoritmo a causa de la ejecución de instrucciones adicionales de comparación y salto.
CUESTIONAMIENTOS
En el presente taller se realizara una revisión general de los principales aspectos que componen la arquitectura externa de un DSP típico de la Familia 56800 de Freescale®–Motorola® especializado en Instrumentación y Control y en Telecomunicaciones. Utilizando labibliografía existente en medio digital, resuelva apropiadamente los siguientes interrogantes:
Nota: Estudiantes que Pertenecen a la Línea de Profundización en Instrumentación y Control analizan el DSP 56F8323 y estudiantes que pertenecen a la Línea de Profundización en Telecomunicaciones analizan el DSP 56F827.
1. ¿Qué tipo de encapsulado posee el DSP y cuantos pines posee? Anexe esquema y...
ARQUITECTURA EXTERNA DE UN DSP DE FREESCALE
JORGE ALBERTO OJEDA COD.3081415
INTRODUCCIÓN
Para el estudio de los DSPs inicialmente se requiere un conocimiento profundo de su arquitectura interna y su arquitectura externa. Para familiarizarse con su arquitectura interna es necesario conocer los módulos internos que posee, sus características, los buses de conexión, lavelocidad de procesamiento, la capacidad de memoria, el conjunto de instrucciones, formato de datos y como operan internamente estos elementos.
En cuanto a la arquitectura externa se debe conocer la distribución de pines del dispositivo y su función, el tipo de encapsulado, las características eléctricas y térmicas de operación y el sistema de desarrollo que utilizan para ser programados.La tecnología de los DSPs tuvo su origen con Bell Company en 1979, luego en 1980 Nec. Company desarrollo su DSP Stan Alon MPD7710, después entro AT&T en 1980 con el DSP1 conectado a PSTN (análogo digital) y por ultimo entro en 1983 Texas Instrument con el TMS32010, ya en 1986 Motorola incursiono en el mercado de los DSPs con la Familia 68000, en 2004 Freescale fue creado por Motorola para eldesarrollo e investigación de DSPs.
Una de las más importantes características de un DSP es su capacidad de realizar operaciones de multiplicación y acumulación (MACs) en sólo un ciclo de reloj. No obstante, es necesario que el dispositivo posea la característica de manejar aplicaciones críticas en tiempo real. Esto requiere de una arquitectura que soporte un flujo de datos a alta velocidad haciay desde la unidad de cálculo y memoria.
Esta ejecución a menudo requiere el uso de unidades DMA (Direct Memory Acess) y generadores de direcciones duales (DAG's) que operan en paralelo con otras partes del chip. Los DGA's o AGU's realizan los cálculos de direcciones, permitiendo al DSP buscar dos datos distintos para operar con ellos en un solo ciclo de reloj, de tal forma que es posibleejecutar algoritmos complejos en tiempo real estos loops sin instrucciones adicionales ni demoras, las que al ejecutarse millones de veces empiezan a generar retardos significativos.
Es importante también para los DSP's tener un mecanismo efectivo de salto para la ejecución de loops ya que el código generalmente programado es altamente repetitivo. La arquitectura permite realizar estos
Los DSP'sdeben manejar rangos dinámicos extendidos y de precisión para evitar overflow y underflow y para minimizar los errores de redondeo. Para acomodarse a esta capacidad, los DSP's incluyen acumuladores dedicados con registros más anchos que el tamaño nominal de los datos para así conservar la precisión (por ejemplo, DSP's de 16 bits poseen acumuladores de 32 bits para manejar el resultado de lasmultiplicaciones). También deben soportar el manejo de buffers circulares para la ejecución de funciones algorítmicas, tales como filtros. En estos tipos de buffers el puntero del buffer se actualiza en paralelo con otras funciones del chip en cada ciclo de reloj. En cada ciclo el buffer circular realiza una comprobación de "fin de buffer" para verificar si es necesario volver al inicio de éste sindemorar así la ejecución del algoritmo a causa de la ejecución de instrucciones adicionales de comparación y salto.
CUESTIONAMIENTOS
En el presente taller se realizara una revisión general de los principales aspectos que componen la arquitectura externa de un DSP típico de la Familia 56800 de Freescale®–Motorola® especializado en Instrumentación y Control y en Telecomunicaciones. Utilizando labibliografía existente en medio digital, resuelva apropiadamente los siguientes interrogantes:
Nota: Estudiantes que Pertenecen a la Línea de Profundización en Instrumentación y Control analizan el DSP 56F8323 y estudiantes que pertenecen a la Línea de Profundización en Telecomunicaciones analizan el DSP 56F827.
1. ¿Qué tipo de encapsulado posee el DSP y cuantos pines posee? Anexe esquema y...
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