Составление программы реализации КИХ-фильтра
Составление программы для реализации КИХ-фильтра на сигнальном процессоре серии TMS320 фирмы Texas Instruments. Разработка эффективной системы программных команд и высокоразвитой конвейерной архитектуры. Описание фрагментов программирования процессора.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2015 |
| Размер файла | 21,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
Расчетная часть
Заключение
Список литературы
Введение
программа фильтр сигнальный процессор
TMS320С5х - сигнальные процессоры, которые базируются на модифицированной Гарвардской архитектуре. В этой архитектуре используются два пространства памяти - для программ и для данных со своими шинами адреса и данных. По шине данных памяти программ из программной памяти пересылаются коды команд и непосредственные операнды. По шине данных памяти данных пересылаются данные от разнообразных модулей процессора в память данных и наоборот. Имеются команды обмена данными между памятью программ и памятью данных.
В процессорах TMS320C5х поддерживается высокий уровень параллелизма. Так, пока данные обрабатываются в арифметико-логическом устройстве (ALU), в арифметическом устройстве вспомогательных регистров может производиться инкремент или декремент содержимого этих регистров.
Структурная схема процессора TMS320C50 представлена на рисунке 7, из которой видно, что процессор выполняет арифметические команды, используя 32-х разрядные ALU и аккумулятор (ACC). ALU - универсальный арифметический модуль, который оперирует 16-ти разрядными операндами (непосредственными или из памяти) или/и 32-х разрядными из умножителя или аккумулятора. Аккумулятор используется для хранения результатов, поступающих из ALU, а также для ввода второго операнда в ALU. 32-х разрядный ACC разделен на старшее слово (ACCH) - биты 31:16 и младшее - (ACCL) c битами 15:0. Для быстрого временного сохранения содержимого аккумулятора имеется 32-х разрядный буфер аккумулятора (ACCB).
В дополнение к основному ALU имеется параллельный логический модуль (PLU), который выполняет логические операции над данными, не оказывая влияния на содержимое аккумулятора. PLU упрощает поразрядную установку, очистку и тестирование, требуемое при управлении и при операциях над регистрами состояния.
Аппаратный умножитель выполняет перемножение двух 16-ти разрядных слов с получением 32-х разрядного результата за один командный цикл. Умножитель состоит из трех элементов: собственно умножителя (multiplaer), регистра результата PREG (product register) и временного регистра TREG0. 16-ти разрядный TREG0 хранит множитель, 32-х разрядный PREG содержит результат умножения. В зависимости от используемых команд значение множителя может быть загружено из памяти данных, памяти программ, или непосредственно из команды
Задание
Составить программу для реализации КИХ-фильтра на сигнальном процессоре серии TMS320 фирмы Texas Instruments с подробным описанием выполняемых действий. Частота дискретизации обработки сигнала Fд и другие параметры приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
N варианта |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Порядок фильтра N |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
33 |
35 |
38 |
39 |
|
|
Xn Порт № |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
1 |
3 |
5 |
7 |
0 |
|
|
Yn Порт № |
1 |
3 |
5 |
7 |
2 |
4 |
6 |
8 |
0 |
1 |
|
|
Fд, кГц |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
48 |
50 |
|
|
Начальный адрес ПЗУ |
0E |
11 |
0F |
1B |
0F |
09 |
0C |
0B |
0A |
0D |
Расчетная часть
Вариант индивидуального задания определяется по последней цифре номера зачетной книжки студента. Мой вариант - 3,№З.К -12363
При выполнении задания 3 необходимо перед составлением программы повторить материал лекций и просмотреть литературу [5,6]. Для программной реализации КИХ-фильтра можно использовать любой из сигнальных процессоров семейства TSM320 фирмы Texas Instruments.
В качестве примера рассмотрим фрагменты программирования процессора TSM 320С10, который способен выполнять 5 млн.опер/с. Такая высокая производительность является результатом разработки эффективной системы команд и высокоразвитой конвейерной архитектуры.
КИХ-фильтр описывается разностным уравнением вида
где - отсчеты воздействия;
- отсчеты реакции;
1 - вещественные коэффициенты, полностью определяющие свойства цифрового фильтра;
1 - отсчеты воздействия, задержанные на периодов дискретизации соответственно.
Таблица 2 - Реализация КИХ-фильтра при помощи программы
|
1B |
IN_10,6 |
|
|
1C |
LARK_AR0,2 |
|
|
1D |
LARK_AR1,12 |
|
|
1E |
ZAC |
|
|
1F |
LARP_1 |
|
|
10 |
LT_*_,0 |
|
|
11 |
MPY_*_,1 |
|
|
12 |
LTD_*_,0 |
|
|
13 |
MPY_*_,1 |
|
|
14 |
LTD_*,0 |
|
|
15 |
MPY_* |
|
|
16 |
APAC |
|
|
17 |
SACH_6,1 |
|
|
18 |
OUT_6,7 |
|
|
19 |
1С |
|
|
20 |
1B |
Таблица 3 - Комментарии к фрагменту программы
|
Команда |
Комментарий |
|
|
IN _10,6 |
[10]< Порт 6 |
|
|
LARK_AR0,2 |
AR0<2H(адрес b2) |
|
|
LARK_AR1,12 |
AR1 <12h(адрес x(n-2)) |
|
|
ZAC |
ACC < 0,очищаем |
|
|
LARP_1 |
AR1 - текущий |
|
|
LT_*_,0 |
T<[(AR1)]=[12]; AR1<AR1-1=12-1=11;AR0-текущий |
|
|
MPY_*_,1 |
P<(T)*[(AR0)]=[12]*[2]=x(n-2)*b2;AR0<AR0-1=2-1=1,AR1- текущий |
|
|
LTD_*_,0 |
T<[(AR1)]=[11]; [(AR1)-1]=[12] <[(AR1)]=[11]; DMOV ACC<(ACC)+(P)=0+x(n-2)b2;AR1<(AR1)-1=11-1=10,AR0- текущий |
|
|
MPY_*_,1 |
P<[11]*[1]=x(n-1)*b1,AR0=1-1=0;AR1- текущий |
|
|
LTD_*,0 |
T<[10];[11]<[10];ACC<x(n-2)*b2+x(n-1)*b1;AR0- текущий |
|
|
MPY_* |
P<[10]*[0]=Xn*b0; |
|
|
APAC |
ACC<(ACC)+(P)=x=x(n-2)*b2+x(n-1)*b1+xn*b0 |
|
|
SACH_6,1 |
[6] <(ACC)+z' |
|
|
OUT_6,7 |
Порт(7) < [6] вывод Y(n) |
|
|
1C |
||
|
1B |
РС<1B |
Время выполнения этого фрагмента - 16 тактов по 200 нс, т.е. 3,2 мкс. Для реализации заданного фильтра, 20-го порядка требуется выполнить приведенный фрагмент 20 раз, при этом время выполнения будет
Tвып = 3,2*20 = 64 мкс.
При заданной частоте дискретизации,равной 25 кГц каждый отсчет поступает на вход цифрового фильтра через:
Тд = 1 / 25 = 0,04 мс = 40 мкс.
Программа работы фильтра записывается в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) программ с адреса, заданного соответствующим вариантом таблицы 3.
Заключение
В ходе выполнения данной расчетно-графической работы, я составила программу для реализации КИХ-фильтра на сигнальном процессоре серии TMS320 фирмы Texas Instruments с подробным описанием выполняемых действий, предварительно изучив конспект лекций и соответствующую литературу.
Список литературы
1. Сперанский В.С. Сигнальные микропроцессоры и их применение в системах телекоммуникаций и электроники. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 168 с.
2. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов - СПб: БХВ - Петербург, 2001. - 464 с.
3. Э.Айфичер, Б.Эммануил Цифровая обработка сигналов: практический подход. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 992 с.
4. Лэй Э. Цифровая обработка сигналов для инженеров и технических специалистов: практическое руководство. - М.: ООО «Группа ИДТ», 2007. - 336 с.
5. Гольденберг Л.М. и др. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: учебное пособие.-М.: Радио и связь, 1992.-256 с.
6. Петрищенко С.Н. Сигнальные процессоры. Конспект лекций для бакалавров специальности 5В071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации. - Алматы, 2012. - 38 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка общего алгоритма функционирования цифрового фильтра нижних частот. Разработка и отладка программы на языке команд микропроцессора, составление и описание электрической принципиальной схемы устройства. Быстродействие и устойчивость фильтра.
курсовая работа [860,6 K], добавлен 28.11.2010Реализация КИХ и БИХ фильтра на процессоре TMS320C50. Блок-схема алгоритма программы, командные файлы компоновки и программного имитатора. Расчет максимально возможной частоты дискретизации. Расчет и результаты фильтра с помощью пакета Filter Design.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.05.2014Структурная схема и расчет устойчивости цифрового фильтра. Расчет X(jkw1) и H(jkw1) с помощью алгоритмов БПФ и ОБПФ. Определение мощности собственных шумов синтезируемого фильтра. Реализация заданной характеристики H(Z) на сигнальном процессоре 1813ВЕ1.
контрольная работа [144,2 K], добавлен 28.10.2011Изучение системы команд МК КР1830ВЕ31, их содержания, способов адресации на примере использования в программе цифрового фильтра. Взаимодействие аппаратной части фильтра и программы. Технология отладки программы с использованием программного отладчика.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 05.03.2011Проектирование схемы LC-фильтра. Определение передаточной функции фильтра и характеристики его ослабления. Моделирование фильтра на ПК. Составление программы и исчисление параметров элементов ARC-фильтра путем каскадно-развязанного соединения звеньев.
курсовая работа [824,9 K], добавлен 12.12.2010Характеристики сигнальных процессоров разных поколений и области их применения. Типовые операции, выполняемые цифровыми сигнальными процессорами. Назначение алгебраического логического устройства. Адресация регистров, включённых в адресное пространство.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 30.09.2012Разработка алгоритма функционирования устройства. Разработка и отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Составление и описание электрической принципиальной схемы. Расчет АЧХ устройства для заданных и реальных значений коэффициентов.
курсовая работа [313,9 K], добавлен 28.11.2010Разработка электрической принципиальной схемы цифрового фильтра и отладка рабочей программы на языке ассемблера, которая будет обеспечивать взаимодействие и работоспособность БИС входящих в состав фильтра, для реализации заданных свойств фильтра.
курсовая работа [683,2 K], добавлен 21.03.2011Разработка и описание общего алгоритма функционирования цифрового режекторного фильтра на основе микропроцессорной системы. Обоснование аппаратной части устройства. Отладка программы на языке команд микропроцессора. Расчёт быстродействия и устойчивости.
курсовая работа [266,1 K], добавлен 03.12.2010Разработка и обоснование структурной схемы цифрового корректирующего фильтра. Обоснование общего алгоритма его функционирования. Оценка быстродействияустройства. Отладка разработанной программы. Составление принципиальной схемы устройства и ее описание.
курсовая работа [774,7 K], добавлен 03.12.2010
