پردازش سیگنال های دیجیتال با استفاده از عملیات ریاضی قابل انجام است. در مقایسه، برنامه نویسی و پردازش منطقی روابط، تنها داده های ذخیره شده را مرتب می کند. این بدان معنی است که کامپیوترهای طراحی شده برای کاربردهای عمومی و تجارتی به منظور انجام محاسبات ریاضی، مانند الگوریتم های انجام تحلیل فوریه و فیلتر کردن مناسب و بهینه نیستند. پردازشگرهای دیجیتال وسایل میکروپروسسوری هستند که به طور مشخص برای انجام پردازش سیگنال های دیجیتال طراحی شده اند. پردازنده های DSP دسته ای از پردازنده های خاص می باشند که بیشتر برای انجام بلادرنگ پردازش سیگنال های دیجیتال استفاده می شوند.
این پردازنده ها توانایی انجام چندین عملیات همزمان در یک سیکل دستورالعمل شامل چندین دسترسی به حافظه، تولید چندین آدرس با استفاده از اشاره گرها و انجام جمع و ضرب سخت افزاری به طور همزمان را دارا می باشند و سرعت بالای آن ها نیز به واسطه این ویژگی ها است. این وسایل به میزان بسیار زیادی در دهه اخیر رشد کرده اند و کاربردهای متنوعی از دستگاه های تلفن سیار تا ابزارهای علمی پیشرفته پیدا کرده اند. همچنین بعضی قابلیت اجرای منطق ممیز شناور (Floating point) به صورت سخت افزاری را دارند. در صورتی که سیگنال در بازه دینامیکی بزرگی متغیر با زمان باشد، این قابلیت بسیار مفید می باشد. اگر نمونه ها در زمان بین نمونه برداری ها نیاز به پردازش با سرعت بالا داشته باشند می توان از پردازنده های عملکرد بالا استفاده نمود. در این حالت پردازنده باید در سریع ترین زمان ممکن پردازش را به پایان برساند که این نیازمند کم بودن زمان سیکل دستورالعمل در پردازنده می باشد. از دیدگاه هزینه، ابعاد و طراحی آسان، تجهیزات جانبی پردازنده بسیار مهم می باشند.
تجهیزات معمول روی پردازنده ها، پین های ورودی / خروجی، مدارهای واسط سریال و موازی، مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) و مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) می باشند. لحاظ کردن فاکتورهای فوق در طراحی و ساخت DSPها، موجب شده است که DSP های متنوعی موجود باشند. بدیهی است در چنین پردازشی باید بتوان اطلاعات نهفته در سیگنال را نیز استخراج کرد.
1-1) تحلیل سیستم های DSP :
سیستم نمونه DSP در شکل(1-1) نشان داده شده است. همان گونه که دیده می شود این سیستم ازسه بخش اصلی تشکیل گردیده است. بخش ابتدایی برای آماده سازی سیگنال و تبدیل آن به نوع دیجیتال و بخش انتهایی که نتایج حاصل از پردازش دیجیتالی را دوباره به شکل اولیه تغییر می دهد و قسمت مرکزی که پردازشگر دیجیتال را برای اجرای یک الگوریتم، یک برنامه و یا مجموعه ای از محاسبه های منطقی – ریاضی تشکیل می دهد. واحدهای ابتدایی و انتهای سیستم فوق مورد بحث ما نمی باشند و در این فصل به طور عمده به بخش اصلی پردازشگر پرداخته می شود.[1]
چکیده ز
فصل اول : مشخصات عمومی پردازنده های DSP 1
1-1) تحلیل سیستم های DSP 2
1-2) معماری پردازشگرهای دیجیتال 7
1-3) مشخصات پردازشگرهای DSP 11
1-4) بهبود کارایی پردازنده های DSP معمولی 15
1-5) ساختار SIMD 16
فصل دوم : معرفی پردازنده های DSP و سخت افزار لازم جهت کار با آنها 20
2-1) مقدمه 21
2-2) خانواده ی پردازنده های Texas Instrument 24
2-2-الف( خانواده ی TMS320C2000 29
2-2-ب ( سری C5000 31
2-2-ج( سری C6000 33
2-3) تجهیزات سخت افزاری جهت کار با پردازنده های دیجیتال 38
2-3- الف( نحوه ی راه اندازی و تست اولیه بورد های DSK 42
2-3-ب) EVM 43
2-3-ج) DVEM 44
2-3- د) بورد های TDK 45
2-4) خانواده ی پردازنده های Motorola یا به عبارتی Free scale 49
2-4- الف) سری DSP56000 49
2-4-ب) سری DSP56100 49
2-5) خانواده ی پردازنده ی Analog Devices 53
2-5- الف) پردازنده های سری BLACFIN 54
2-5- ب) پردازنده های سری SHARC 56
2-5- ج) پردازنده های سری Tiger SAHRC 58
فصل سوم : معرفی نرم افزارهای DSP 60
3-1) مقدمه 61
3-2) تقسیم بندی انواع نرم افزارهای DSP 62
3-3) مقدمه ای بر ابزارهای توسعه یافته ی DSP 63
3-3- الف) کامپایلر C 64
3-3- ب) اسمبلر 65
3-3- ج) پیوند دهنده 65
3-4) بقیه ابزارهای توسعه 67
3-5) نرم افزار Code Composer Studio 68
3-6)نرم افزار های با محیط گرا فیکی برای نوشتن کد 74
فصل چهارم : کاربردهای پردازنده های DSP 76
4-1) کاربردهایی از رادار 78
4-2) آماده کردن سیگنال آنالوگ برای برقراری ارتباط از طریق یک کانال مخابراتی 82
4-3) تحلیل سیگنال آنالوگ برای استفاده از شناسایی صدا در سیستم تلفن 83
4-4) کاربرد DSPدر پردازش سیگنال های زلزله ثبت شده در شبکه ملی لرزه نگاری ایران 84
4-5) لنز به عنوان یک ابزار قدرتمند برای محاسبه تبدیل فوریه جهت پردازش سیگنال های دریافتی 85
4-6) کاربرد پردازنده های DSP و تبدیل فوریه چند بعدی در تصویر برداری MRI 87
4-7) استفاده از پردازنده های DSP در تشخیص الگوی گاز 88
4-8) کاربرد پردازنده های DSP در پردازش تصویر
4-9) فیلترهای تطبیقی و نقش آنها در پردازش سیگنال های دیجیتال
4-10) توموگرافی
4-11)کاربرد پردازنده های DSPدر سیستم های قدرت و رله های حفاظتی
ضمیمه ی الف: شماتیک بورد DSP STARTER KIT (DSK)TMS320C671193
مراجع
شامل 91 صفحه فایل word
دانلود پایان نامه مطالعه و بررسی پردازنده های DSP
