Общие сведения о процессорах цифровой обработки сигналов

Процессоры цифровой обработки сигналов появились на рынке сравнительно недавно, однако на сегодняшний момент ПЦОС являются наиболее быстрорастущим рынком, скорость роста которого превышает лишь рост рынка восьмибитовых микроконтроллеров.

Первоначально практические задачи из области обработки сигналов решались с помощью специальных аналоговых схем, которые обеспечивают наибольшее быстродействие при большой сложности схемы и ещё большей сложности настройки схемы. ПЦОС призваны заменить аналоговую технику при решении задач, требующих значительной вычислительной обработки.

ПЦОС позволяют решать очень сложные проблемы обработки сигналов, которые нецелесообразно решать с помощью аналоговых схем из-за большой сложности схем и высокого энергопотребления. Единственным ограничением ПЦОС являются частоты обрабатываемых сигналов и ограниченное некоторыми рамками быстродействие системы. Рассмотрим типичный алгоритм обработки сигналов, проводимый с помощью ПЦОС (рис. 1)

Рис. 1. Типичный алгоритм обработки сигналов ПЦОС.

Сигнал, поступающий на вход АЦП ПЦОС оцифровывается (с определённой частотой) и в цифровом виде передаются в память ПЦОС, обрабатываются ПЦОС, и выводятся на АЦП. Естественно, в этой цепочке может отсутствовать или ЦАП или АЦП (естественно, не оба сразу).

Естественно, для выдачи очередного отсчёта сигнала (или в интервале между принятиями отсчётов сигнала) обработка должна быть полностью проведена. Поэтому необходимо тщательно рассчитывать время выполнения программ в ПЦОС. Последнее обозначает, что есть ограничения на максимальную частоту сигналов, обрабатываемых процессором.

Программирование ПЦОС требует от разработчика хорошего знания машинного языка ПЦОС, принципов программирования, алгоритмической базы и основ конструирования электронных схем.