Utilizarea Procesoarelor de Semnal în Conducerea Proceselor în Timp Real

Memoriu justificativ

De ce utilizam DSP-ul?

Traim intr-o lume condusa de informatii: stiintifice, financiare, medicale, sportive si de divertisment. În zilele noastre, informatia, fie audio, video sau scrisa este manipulata printr-un mediu unic: tehnologia fara fir, tehnologia satelitilor, prin cablu, sau bucle digitale de subscriere. Aceste tipuri de media au un lucru în comun, nevoia de a procesa informatia digitala într-un timp cât mai scurt.

Înca de când primul TMS320 DSP a fost introdus, în 1982, Texas Instrumens a continuat sa perfectioneze tehnologia digitala de prelucrare a semnalelor si aplicatiile în acest sens pâna când aceasta familie de procesoare de semnal a devenit un standard în industrie.

Caracteristicile care fac un DSP atât de util sunt:

- Operatii de multiplicare-acumulare într-un singur ciclu

- Viteza mare de lucru

- Procesare în timp real, simulare si emulare

- Flexibilitate

- Creste performantele sistemului

- Pret de cost redus

Iata câteva alternative ale DSP-ului si comparatiile ale acestora cu procesorul de semnal:

1.FPGA(Field-Programmable Gate Arrays) are capabilitatea de a putea fi reconfigurata cu ajutorul unui sistem, ceea ce poate fi un mare avantaj pentru aplicatiile care necesita multiple dezvoltari, în timpi rezonabili. De asemenea ofera o mare performanta pentru operatii specifice ale unor circuite logice. FPGA-urile sunt mai scumpe si au o mai mare disipare a puterii decât DSP-urile similare ca si functionalitate. Chiar si atunci când FPGA-urile sunt alese pentru mai bune performante tehnologice, totusi se combina cu DSP-urile pentru a rezulta un pret de cost mai scazut, o flexibilitate mai mare si o putere scazuta a sistemului

2.ASIC (Application-specific ICs) pot fi utilizate cu succes pentru a realiza functii specifice. Nu sunt flexibile. Orice noua versiune a unui produs presupune si o reproiectare. Pe de alta parte DSP-urile programabile pot fi updatate simplu, prin soft.

3.GPP (general-purpose microprocessors)este alegerea cea mai buna pentru îndeplinirea unei arii vaste de task-uri. În aplicatii în care este necesara procesarea unor raspunsuri în timp real nu poate face fata unui DSP. Acest tip de procesor este vazut, din ce în ce, ca un dinozaur al industriei.

Tehnologia DSP va continua la fel cum instrumentele digitale dedicate Internet-ului vor deveni mai mici, mai rapide si portabile.

It takes a digital signal and processes it to improve the signal. The improvement may be clearer sound, sharper images, or faster data. And that ability to improve signals is making new breakthroughs such as Internet music and broadband to the home possible.

These real-time processors make up the fastest-growing segment of the semiconductor market and are particularly well suited to handle the demands of processing information, whether as the engine of communications applications, by providing the processing platform for the convergence of the internet and wireless applications, or by enabling breakthroughs in medical imaging or performance audio.

Ce este un procesor numeric de semnal(DSP-Digital Signal Processors)?

Procesarea digitala de semnale este o metoda de procesare a semnalelor din lumea reala(reprezentate numeric)utilizând tehnica matematica pentru a realiza transformarea sau extragerea informatiei. Nu putem comunica prin semnale digitale. Un semnal digital este o informatie caracterizata de doua stari ”0” si ”1” care pot fi procesate matematic. Comunicarea în lumea reala se face prin semnale analogice cum ar fi: sunetele, lumina, temperatura, presiunea. Un semnal digital este o reprezentare numerica a unui semnal analogic. Trecerea de la forma analogica a semnalului la cea digitala se face prin convertoare analog- numerice, dupa care semnalul poate fi procesat si daca este nevoie readus la forma analogica prin convertoarele numeric-analogice.

Un procesor de semnal(DSP) este un tip de microprocesor mai rapid si mai puternic. Un DSP este unic prin faptul ca proceseaza datele în timp real. Aceasta posibilitate face ca DSP-ul sa fie perfect pentru aplicatiile în care nu sunt permise întârzieri. De exemplu, la telefoanele obisnuite nu pot exista mai multe dialoguri în paralel sau simultan pe acelasi canal. Trebuie ca unul din vorbitori sa-l astepte pe celalalt sa încheie cea ce avea de comunicat. Daca cele doua persoane vorbesc simultan semnalul se întrerupe si nu se mai aud. Cu telefoanele care utilizeaza DSP, poti vorbi normal. Procesorul DSP din interiorul telefonului proceseaza atât de repede sunetul încât doua persoane se pot auzi la fel de repede ca si atunci când vorbesc – în timp real.