Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
ІКТА
Кафедра ЕОМ
Курсовий проект
з курсу
«Методи, алгоритми, засоби цифрової обробки сигналів та зображень»
на тему:
«Розробка процессора ШПФ»
Завдання
Варіант № 27
Розробити процесор ШПФ з такими вхідними даними:
Тип процесора
ADSP-2181
Кількість точок
64
Основа ШПФ
4
Прорідження
часове
Розрядність вхідних даних
16
Такт поступлення вхідних даних
50 нс
Час обробки
1.8 мс
Анотація
В даному курсовому проекті розглянуто спосіб реалізації алгоритму ШПФ за основою 4 для сигнального процессора ADSP-2181 для 16-розрядних вхідних даних з часовим прорідженням, детально описано механізми обчислення швидкого перетворення Фур`є за заданною основою, властивості та основні характеристики процесора, на якому планується реалізація, підраховано часові ресурси для виконання обчислення, створена функціональна схема системи та написана програма, що реалізує вказаний алгоритм ШПФ на заданному процесорі.
Зміст
Вступ _______________________________________________5
Теоритичний розділ ____________________________________6
2.1. Характеристики сигнальногоо процесора ADSP2181___6
2.2. Опис ШПФ ______________________________________9
Аналіз блок-схеми виконання заданої
функції обробки сигналів та зображень
на заданому типі процесора ___________________________16
Розрахунковий розділ ________________________________19
Розробка функціональної схеми _______________________21
Розробка програми виконання алгоритму ШПФ __________24
Висновки ____________________________________________27
1.Вступ
Аналіз Фур'є закладає основи багатьох методів, що застосовуються в області цифрової обробки сигналів (ЦОС). По суті справи, перетворення Фур'є (фактично існує кілька варіантів таких перетворень) дозволяє співставити сигналу, заданому в часовій області, його еквівалентне представлення в частотній області, і навпаки, якщо відома частотна характеристика сигналу, то зворотне перетворення Фур'є дозволяє визначити відповідний сигнал у часовій області.
Крім того, ці перетворення корисні при проектуванні фільтрів. Частотна характеристика фільтра може бути отримана за допомогою перетворення Фур'є його імпульсної реакції. І навпаки, якщо визначена частотна характеристика сигналу, то необхідна імпульсна реакція може бути отримана за допомогою зворотнього перетворення Фур'є над його частотною характеристикою. Цифрові фільтри можуть бути створені на основі їхньої імпульсної реакції, оскільки коефіцієнти фільтра з кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ) ідентичні дискретній імпульсній реакції фільтра.
2.Теоретичний розділ
2.1. Характеристики сигнального процесора ADSP-2181
2.1.1.Призначення ADSP-2181.
ADSP-2181 є однокристальним мікрокомп'ютером оптимізованим для обробка цифрового сигналу даних (DSP) і інших високошвидкісних задач обробки даних.ADSP-2181 об'єднує базову архітектуру сімейства ADSP-2100 (три обчислювальні блоки, генератори адреси даних ) з двома послідовними портами, внутрішнім 16-бітним DMA портом, байтовим DMA портом, програмованим таймером, ознакою I/O, пам'ять даних.ADSP-2181 інтегрує 80K байтів пам'яті розміщеної на кристалі, яка конфігурується як 16K слів (24-біти) програмної RAM, і 16K слів(16-біт) RAM даних.
2.1.2.Властивості ADSP-2181.
40 MІPS, 25 ns цикл виконання інструкцій, кожна інструкція виконується за
один цикл.
3-шинна архітектура дозволяє подвійну вибірку операндів вкожному
командному циклі
Багатофункціональні Інструкції
Код сімейства ADSP-2100, сумісний з розширенням множини інструкцій
Незалежний ALU, перемножувач/акумулятор, і зсувні обчислювальні блоки
Два незалежні генератори адреси даних
Зациклення по ознаці нуля
Умовне виконання команд
4 Мбайтний Інтерфейс Пам'яті для Зберігання Таблиць Даних
На рис.1 ...
