Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Курсовий проект з курсу: “Методи, алгоритми та засоби цифрової обробки сигналів та зображень ” на тему “Розробка процесора ШПФ”  Завдання до курсового проекту Розмірність, N Основа Тип прорідження Вагова функція Час обробки, мс Розрядність вхідних даних, біт (Re + Im) Тип процесора Тип вхідного інтерфейсу, пристрою, часові параметри Тип вихідного інтерфейсу, пристрою  4096 2 T Валле-Пусена 15.0 16 (8+8) TMS320VC5501-300 UART HPI             Валле-Пусена 

0 ( (n( ( N/4 N/4 ( (n( ( N/2    Анотація У даному курсовому проекті розглянуто реалізацію швидкого перетворення Фур’є на процесорі TMS320VC5501-300, розглянуто особливості реалізації заданого перетворення на цьому процесорі та розраховано основні параметри створеної системи. Зміст  Вступ Значна частина задач аналізу тимчасових рядів пов'язана з перетворенням Фур'є і методами його ефективного обчислення. У цих задачах перетворення Фур'є відіграє важливу роль як необхідний проміжний крок у визначенні густини спектра потужності, крос-спектральної густини, передаточних функцій, згорток, кореляційних функцій, а також у задачах інтерполяції значень. На практиці широке поширення одержали алгоритми ШПФ за основою 2 , де кожен функціональний вузол виконує базову операцію - двовходового "метелика". Ці алгоритми орієнтовані, насамперед , на зведення до мінімуму числа операцій множення. Виникає питання про реалізацію алгоритмів ШПФ із більш високими основами і їхніми можливими комбінаціями. Послідовність обчислень будь-якого БПФ можна описати у виді графа, вузли якого виконують фактично звичайне дискретне перетворення, але з меншою розмірністю вхідних векторів (меншою основою). У залежності від вибору основи міняється як загальне число арифметичних операцій, так і кількість ярусів графа. В алгоритмах ШПФ за основою 2 кількість таких шарів максимальна , тому при поетапному надходженні результатів обчислень від ярусу до ярусу відбувається більше нагромадження помилок округлення, ніж в алгоритмах з більш високою основою. І чим вище розмірність вектора вхідних даних, тим більша буде кількість шарів і в наслідок значніша помилка. Це особливо критично у випадках, коли обчислення проводяться в цілочисленній арифметиці (з фіксованою крапкою) чи при недостатньо широкій розрядності даних. Слід також зазначити, що в цьому випадку для запобігання переповнення проміжні результати після кожного чи після групи етапів множення (ярусів графа) необхідно додатково нормалізувати, застосовуючи операцію зсуву вправо. Нормалізація крім зсуву може містити в собі процедуру округлення, що також вносить додаткові обчислювальні витрати. 1. Теоретичний розділ 1. 1. Характеристики процесора TMS320VC5501Відмінні особливості :    " Високопродуктивне ядро для операцій з фіксованою точкою з низьким енергоспоживанням TMS320C55 ™        Час циклу 3.3 нс при тактовій частоті 300 МГц        Кеш інструкцій 16 Кбайт (I - кеш )        Виконання однієї або двох інструкцій за такт        Два помножувачі ( продуктивність до 600 мільйонів множень з накопиченням в секунду ( MMACS ))        Два арифметико-логічних пристрої ( АЛП)        Три внутрішніх шини читання даних / операндів        Дві внутрішніх шини запису даних / операндів    Кеш інструкцій ( 16 КБ )    Вбудоване ОЗП (оперативно запам’ятовуючий пристрій) 16К х 16 біт , що складається з 4 блоків по 4K x 16 біт двохпортовим ОЗП ( DARAM ) (всього 32 КБ )    Вбудоване ПЗП (постійний запам’ятовуючий пристрій) 16К х 16 біт ( 32 КБ ) з одним тактом чекання    Загальний обсяг адресованої пам'яті 8M х 16 біт (синхронної DRAM)    32 -бітна зовнішня паралельна шина інтерфейсу зовнішньої пам'яті ( EMIF ) з можливістю використання портів введення-виведення загального призначення ( GPIO ) або підключення пам'яті типів:        Асинхронне статичне ОЗП ( SRAM )        асинхронне EEPROM      ...