Читайте также:
|
Для оценки необходимой разрядности процессора используются такое понятие, как динамический диапазон.
Диапазон представления чисел устанавливает границы между минимально и максимально допустимыми значениями, представляемыми в заданном формате и коде.
Динамический диапазон (ДД) определяется как:
.
Общая оценка качественных характеристик системы (динамический диапазон) определяется самым "слабым" с точки зрения точности представления и обработки данных звеном цепи. Например, если в сочетании с 16-разрядным АЦП, обеспечивающим качество преобразования (динамический диапазон) примерно 96 дБ, мы будем использовать 24-разрядный DSP-процессор, способный обеспечить динамический диапазон до 144 дБ, то "полный" динамический диапазон системы составит только 96 дБ.
Предположим, что с выхода АЦП поступает 16-разрядный цифровой сигнал с динамическим диапазоном 96 дБ. При использовании для его обработки 16-разрядного ЦСП и наличия в алгоритме обработки нескольких операций умножения, умножения с накоплением и т.п. в результате накопления ошибок округления и усечения ошибка распространится на младшие биты значений сигнала. Происходит сокращение динамического диапазона сигнала и, следовательно, ухудшается качество сигнала. Распространение ошибки на каждый следующий разряд приводит к снижению ОСШК (отношение сигнал-шум квантования) на 6 дБ. При использовании 16-разрядного DSP-процессора искажения, внесенные в процессе цифровой обработки, попадут в выходной сигнал и приведут к снижению динамического диапазона до 96 – 18 = 78 дБ. При использовании 24-разрядного DSP-процессора ошибки квантования и усечения не превысят пороговый уровень шума для АЦП и не приведут к дальнейшему ухудшению качественных характеристик сигнала.
Одним из основных правил при использовании систем ЦОС является выбор DSP-процессора и реализация алгоритмов обработки, обеспечивающих "непревышение" накопленных в результате промежуточных вычислений ошибок выше порога шума АЦП. С этой целью разрядность ЦСП обычно выбирается "с запасом" в зависимости от сложности алгоритмов обработки.
4. Этапы и средства разработки и отладки ПО для процессоров ЦОС. Критерии выбора языка программирования и средств разработки ПО
Разработка
Набор средств разработки программного обеспечения обычно состоит из компилятора языка С или С++, ассемблера, компоновщика, сплиттера, загрузчика, средств отладки (симулятора и эмулятора), библиотеки утилит.
Процесс разработки ПО начинается с определения объектной аппаратуры системы: задаются конфигурация системы, параметры доступа к памяти и размещение в ней сегментов, порты ввода/вывода.
Генерация кода начинается с написания исходных файлов на языке Си или Ассемблера, каждый файл ассемблируется отдельно в объектный файл, содержащий машинные инструкции. Используется модульный принцип разработки, что делает более эффективной модификацию и позволяет использовать библиотечные функции.
Отдельные файлы затем компонуются вместе для формирования программы. Компоновщик определяет расположение сегментов кода и данных. Неперемещаемые сегменты размещаются по определенным адресам памяти с необходимыми атрибутами. Далее компоновщик генерирует файл с расширением "exe", содержащий "карту памяти", который может быть загружен в симулятор или эмулятор для тестирования.
Полученный исполняемый файл должен быть загружен в память процессора (или внешнюю память) и выполнен. Для этого используется небольшая специальная программа – "загрузчик", который выполняет начальную загрузку инструкций программы из внешнего ПЗУ и запись их во внутреннюю память процессора по определенным адресам.
Если программный код системы не должен загружаться во внутреннюю память процессора, а должен храниться и выполняться из внешней памяти, то вместо загрузчика следует использовать утилиту "сплиттер", которая по карте исполняемого файла генерирует файл одного из промышленных стандартов для программатора ПЗУ.
Библиотекарь – это утилита, которая группирует объектные файлы вместе для получения библиотечных файлов.
Для автоматизации процесса компиляции, ассемблирования, компоновки, генерации могут использоваться MAKE-файлы или файлы сценариев (scripts), которые содержат последовательность вызовов системных утилит с задаваемыми ключами, необходимые действия в зависимости от результатов, например, компиляции (есть ошибки или нет).
Отладка
После того, как программный файл получен, начинается стадия отладки программы.
Симулятор – средство отладки программ, моделирующее устройство процессора, память, обмен данными с устройствами ввода/вывода посредством использования файлов данных. Он программно выполняет программу так же, как и процессор в действительности, что позволяет отлаживать систему и анализировать производительность.
Далее можно использовать эмулятор в аппаратном прототипе системы для тестирования аппаратных схем, синхронизации и выполнения программы в реальном времени. Можно управлять ходом выполнения программы (точки останова, трассировка памяти и т.д.).
Аппаратные средства отладки для процессоров TMS и ADSP включают в себя следующие аппаратные схемы:
- начальный набор разработчика: плата с ЦСП, кодек, АЦП/ЦАП, микросхемы внешней памяти, средства анализа выполнения программ. Содержит неполную систему команд, усеченная версия IDE, используется для обучения.
- отладочный модуль: плата, сходная с платой из начального набора разработчика, но позволяющая организовать интерфейс с хост-процессором в реальном масштабе времени через PCI- или EISA-шину. Предоставляет широкие возможности отладки.
- внутрисхемные эмуляторы – используются как промежуточное звено между ПК и конечной схемой с ЦСП для отладки приложений в конечной системе.
Дата добавления: 2015-11-16; просмотров: 51 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Формирование пакетов данных | | | Критерии выбора языка программирования и средств разработки ПО |