Electrónica aplicada al tratamiento de datos Procesadores digitales de señal (PDS) DSP: Digital Signal Processors (procesadores) DSP: Digital Signal Processing (técnicas matemáticas)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Introducción (1) Computador: Herramienta muy útil en dos grandes áreas: Manipulación de datos Procesadores de texto Bases de datos Cálculos matemáticos Aplicaciones científicas e ingenieriles Nombres: computador / ordenador Problema: optimización para ambos tipos de aplicaciones Muy cara Compleja

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Introducción (2) Manipulación de datosCálculos matemáticos Aplicaciones típicas Operaciones básicas Procesadores de texto Bases de datos Hojas de cálculo Sistemas operativos Procesado digital de señal Control de movimiento Simulaciones científicas e ingenieriles Movimientos de datos (A B) Tareas Comparación de valores (if A=B then.....) Sumas (A + B = C) Multiplicaciones (A x B = C)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Procesadores DSP (1) DSP versus microprocesador: DSP: Señal de entrada desde el exterior Cálculos aritméticos intensivos Señal de salida hacia el exterior Procesador de propósito general: Entrada de datos para almacenar Manipulación y reordenación de datos almacenados Salida de datos almacenados

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Procesadores DSP (2) Características comunes a los DSP: Aritmética especializada de alta velocidad Transferencia de datos desde y hacia el mundo real Arquitecturas de memoria de acceso múltiple Consecuencia de los requisitos de las aplicaciones típicas de PDS Mismas operaciones básicas Sumas y multiplicaciones (MAC) Manejo de arrays de datos Retardos Funcionamiento en tiempo real: tiempo de ejecución predecible

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Operaciones típicas DSP (1) Filtro FIR:

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Operaciones típicas DSP (2) Las sumas y multiplicaciones (MAC) requieren: Obtención de dos operandos Ejecución de la operación (normalmente, ambas) Almacenamiento del resultado o reserva del mismo para una repetición Los retardos requieren: Mantener un valor para su uso posterior El manejo de arrays de datos requiere: Obtención de los valores de posiciones de memoria consecutivas Copiar datos de memoria a memoria

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Características de los DSP Para cumplir esos requisitos, los DSP suelen tener: Multiplicación y suma en paralelo Accesos múltiples a memoria (para obtener dos operandos y almacenar el resultado) Muchos registros para almacenar datos temporalmente Modos de direccionamiento eficientes para el manejo de arrays Características especiales como retardos o direccionamiento circular Periféricos e interfaces de entrada/salida en el chip

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Aspectos a tener en cuenta Aritmética Representaciones numéricas: formatos de datos Ruta de datos (unidad de proceso) Direccionamiento circular Arquitecturas de memoria Interfaces de entrada/salida

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Arquitecturas de memoria (1) Arquitectura Von Neumann

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Arquitecturas de memoria (2) Arquitectura Harvard

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Arquitecturas de memoria (3) Arquitectura Super Harvard (SHARC)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Interfaces de entrada/salida (1) Puerto serie Señal a procesar Comunicación con un procesador externo Comunicación entre varios DSP

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Interfaces de entrada/salida (2)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Arquitectura típica (1)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Arquitectura típica (2)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Flujo de diseño

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Herramientas de desarrollo (2)

Electrónica aplicada al tratamiento de datos Principales fabricantes Analog Devices Texas Instruments Motorola