Razvojni sistem za DSP procesor TMS320C25

Digitalni signal procesori (DSP) u čipu predstavljaju namenski orijentisane računarske arhitekture integrisane u čipu, koje su prilagođene strukturi i karakteristikama algoritama za digitalnu obradu signala. Prvenstveno su namenjeni za digitalnu obradu signala u realnom vremenu.

Prvi digitalni procesor u čipu pojavio se 1979. godine (Intel 2920/2921). Ovaj procesor je veoma skromnih mogućnosti, ali je značajan po tome što je označio početak veoma dinamičnog razvoja tehnike i tehnologije digitalnih signal procesora u čipu.

Osnovna specifičnsot DSP-a u čipu u odnosu na klasične mikroprocesore je u konceptu arhitekture. Klasični mikroprocesori podržavaju arhitekture Fon-Nijmanovog tipa. Osnovno obeležje Fon-Nojmanovog koncepta arhitekture je u tome što se svi elementi arhitekture vezuju na istu magistralu podataka, tako da magistrala predstavlja usko grlo u arhitekturi. Kod ovakvih arhitektura u istu memoriju se spremaju i program i podaci i sve operacije se odvijaju strogo sekvencijalno. Mikroprocesorske arhitekture Fon-Nojmanovog tipa najčešće ne udovoljavaju zahtevima digitalne obrade signala u realnom vremenu.

Arhitekture DSP procesora u čipu nisu Fon-Nojmanovog tipa već se zasnivaju na modificiranom konceptu Harward arhitekture. Suština ovog koncepta je u tome da su programska memorija i memorija podataka fizički odvojene tako da se operacije pribavljanja/dekodiranja instrukcija i operacije izvršavanja instrukcija odvijaju paralelno. Koncept Harward arhitekture je modifikovan utoliko što postoji moućnost razmene sadržaja između programske memorije i memorije podataka.

Interfejs TS-TMS320C25 predstavlja softverski razvojni sistem za DSP procesor u čipu TMS320C25. Namenjen je za obradu digitalizovanih slika pomoću digitalizatora DTS256 i DTS256-2. Interfejs TS-TMS320C25 se ugrađuje u IBM personalne računare XT i AT.

Interfejs ima 64K 16-bitnih reči programske memoirje i isto toliko memorije podataka, što predstavlja i maksimalni adresni prostor procesora TMS320C25. Izlazna XF(external flag output) linija DSP procesora je izvedena na BNC konektor i namenjena je za sinhronizaciju sa spoljašnjim uređajima. Ako se poveže sa digitalnim brojačem može se koristiti za precizno merenje rada izvršavanja programskih celina DSP procesora. Na izlaznom monektoru se nalazi i RESET taser kojim se vrši resetovanje DSP procesora. Sinhronizacija rada između PC/AT i DSP procesora je ostvarena preko jedne od PC/AT linija prekida (IRQ0 - IRQ7).

Programska memorija i memorija podataka DSP procesora su mapirana u adresnom području PC računara. Korisnik može da izabere početnu adresu u memorijskoj mapi PC računara zavisno od konfiguracije PC računara (A000, B000, C000, D000, E000). KOmande koje korisnik preko PC računara zadaje DSP procesoru realizovane su preko I/O registra sa adresom u intervalu 300H - 370H. Programska memorija i memorija podataka DSP procesora zauzimaju isto memorisjko područje u adresnom prostoru PC računara.

Na slici 1 je data uprošćena blok šema interfejsa TS-TMS320C25 koji se sastoji od sledećih funkcionalnih celina:

• • Bloka programske memorije,

  • Bloka memorije podataka,

  • Bloka za povezivanje sa PC magistralom,

  • Kontrolnog registra,

  • Memorijskog i I/O dekodera,

  • Bloka DSP procesora.

Sl.2 Raspored elemenata na štampanoj ploči

Za testiranje rada interfejsa TS-TMS320C25 razvijen je posebn set programa. Programi su razvijen na PC računaru uz odgovarajući kros-asembler i linker. Za popunjavanje memorije podataka i programske memorije razvijen je program LOADER.

Na slici 3 prikazani su vremenski dijagrami karakterističnih signala, pri čemu je spoljašnji klok 20 MHz, a procesor radi sa nula stanja čekanja. Vremenski dijagrami su registrovani pomoću HP logičkog analizatora. Vreme izvršavanja jedne instrukcije iznosi 114 ns.

SL.3 Vremenski dijagram za 20 MHz i 0 WS

Za je brzinu kloka DSP procesora 40 MHz i 1 WS vrme izvršavanje jedne instrukcije iznosi 143 ns. Ako je klok DSP procesora 50 Mhz i radi sa 1 WS ostvareno vreme izvršavanje jedne instrukcije je 120 ns.

Štampanu ploču j njeno popunjavanje uradio je Saša Milovanović.

 VEZE KA SRODNIM APLIKACIJAMA