11.3. Motorola kompaniyasining signal protsessorlar modellari
Signal protsessorlar ishlab chiqaradigan har bir kompaniya elektron texnika
bozorida o‘z o‘rniga ega. Analog Devices kompaninyainig maxsuloti Texas
Instruments va Motorola kompaniyalarining protsessorlariga nisbatan murakkab
masalalarni yechishda unumdorligi yuqori bo‘lib, ularga: katta xajmdagi matematik
amallarni bajarish (raqamli filtrlash, korrelyatsion analizda (o‘zaro bog‘liq tahlilda),
tasvirlarga ishlov berish kabi) masalalar kiradi. Tashqi qurilmalar bilan intensiv
ravishda almashinuv masalalarida (ko‘p protsessorli tizimlarda, nazorat tizimlarida,
tashxisda, boshqaruvda), Texas Instruments kompaniyasining protsessorlari yuqori
tezlik interfeysiga ega bo‘lgani uchun ishlatish maqsadga muvofiq bo‘ladi. Motorola
kompaniyasi nisbatan oddiy 16 va 24 darajali qaydlangan vergulli signal
protsessorlar ishlab chiqarish borasida birinchilardan hisoblanadi [35].
Kengaytirilgan kommunikatsion imkoniyatlari, dasturlar va ma’lumotlarga
yetarli ichki kristalli xotira hajimga, energiya tejash rejimiga ega bo‘lgan bu signal
protsessorlarni texnologik protsesslarni boshqarish kontrollerlari sifatida , maishiy
185
elektron qurilmalarda, avtomobil elektronikasida va mobil aloqa tizimlarida
qo‘llaniladi.
Motorola kompaniyasining eng perspektiv signal protsessori DSP56800,
uzining ish unumdorligi/sifati/narxi bilan eng zur kursatkichlarga ega. Bu oilaga
tegishli protsessorning umumlashgan strukturali sxemasi 11.10-rasmda keltirilgan.
11.10-rasm. DSP568xx oilasidagi protsеssorlarning struktura sxеmasi
Bu oila «semeystvo» arxitekutrasi uzida signal protsessor effektivligidek,
mikrokontrollerlar yordamida an’anaviy boshqarish funksiyalarni o‘zida
mujassamlashtirgan. Uning yadrosi turt funksional qurilmadan tashkil topgan bo‘lib:
dastur kontrolleri, manzillarni generatsiya qiluvchi 16 bitli qurilmadan, 16 darajali
arifmetik mantiqiy qurilma va 8 pog‘onali FIFO buferli QnCE emulyatsiya portiga,
JTAG sozlash portiga chiqish imkoniyatiga ega.
AMQ (arifmetik mantiqiy qurilma) tarkibini: 16x16 (MAC) darajani tuplash
va ko‘paytirish qurilmasi, barcha amallarni bir siklda bajarish, ikkita bit kengaytmali
36-bitli akkumulyator tashkil qiladi. Protsessor tarkibida tashqi xotira bog‘lamalari
Tashqi qurilma
moduli
Dasturning
ОХQ/DХQ
Ma’lumot
ОХQ/DХQ
Shina
boshqaruci
Manzillar tashqi
shinasini qayta
ulagich
Ma’lumotlarning
tashqi shinasini
qayta ulagich
Kristalning
kengaytirilgan
sohasi
QnCE
Dastur kontrolleri
АМQ
Manzillar
generatori
Taymer
Ichki
ma’lumotlar
shinasini qayta
ulagich
Boshqaruv
Manzil
Ma’lumotlar
PLL
186
interfesi (ma’lumotlar, manzil, boshqarish), real vaqtda tuxtatgich taymeri,
energiyani tejash va chastotani pasaytirish moduli (PLL) mavjud.
Har bir yadro qurilmasida uzining registrlar to‘plami va mantiqiy boshqarishi
shunday tashkil qilinganki, mustaqil ravishda va bir vaqtning o‘zida boshqa uchtasi
bilan ishlash imkoniyatiga ega.
Manzillarni ichki shinalari va ma’lumotlarini xotira orqali bog‘langan bo‘lib,
ularga funksional va pereferik qurilmalar kiradi. Shunday qilib yadro bir vaqtning
o‘zida bir nechta amallarni bajaradi: boshqarish qurilmasi birinchi buyruqni
tanlaydi, manzillarni generatsiya kiluvchi qurilma ikkinchi buyruqda ikkitagacha
manzil generatsiya qiladi, AMQ (arifmetik mantiqiy qurilma) uchinchi buyruqni
ko‘paytirish amalini bajaradi.
Kristallar doirasini kengaytirish har xil modellar seriyalarida krisstalga
biriktirilgan turli xil xajmdagi operativ xotraga va doimiy xotiraga ega bo‘lish
mumkin.
SP garvard arxitekturasi ikki mustaqil xotira muhitiga, ma’lumotlarga va
tezkor xotira shaklidagi dastur va flesh-xotira bilan ta’minlaydi. Flesh-xotira rusum
model toifasiga qarab (dasturlar uchun) 8 Kbaytdan 64 Kbaytgacha va (ma’lumotlar
uchun) 2 Kbaytdan 8 Kbaytgacha bo‘ladi.
Tezkor xotira xajmi (dasturlar uchun) 1 Kbaytdan 2 Kbaytgacha va
(ma’lumotlar uchun) 1 Kbaytdan 4 Kbaytgacha bo‘ladi.
Tashqi modullar ishlatilish sohasiga qarab turli xil modifikatsiyada bo‘ladi.
Ularning ichiga paralell va ketma-ket interfes sxemalar, Analog raqamli
o‘zgartirgich, dekoderlar, taymerlar, tashqi uzilishlarni dasturlanuvchi kirishlari
kiradi. Har bir Motorola firmasidagi protsessorga yuqorida keltirilgan boshqa
kompaniya protsessorlari kabi, standart tekshirilgan platalarda, JTAG-porti orqali
dasturiy ta’minotni tekshiradi.
Ko‘rib chiqilgan zamonaviy SP modellari bilan bir qatorda bozorda boshqa
ishlab chiqaruvchilar protsessorlarining istiqbolli modellari mavjud. Ularning
ba’zilari muammolarni yechishga qaratilgan bo‘lsa ham ko‘pchiligi signallarni
raqamli ishlov berish masalalarini yechishga mo‘ljallangan. Ular orasida o‘z
187
arxitekturasida parallel ishlov berish imkoniyati va ma’lumotlarni o‘zgartirishning
murakkab sonli usullarini bir-biriga qo‘shib amalga oshiruvchi ko‘p yadroli SP katta
o‘rin egallaydi. Ba’zi misollarni ko‘rib chiqamiz.
Texas Instrument kompaniyasi bozorga ko‘p kanalli, yuqori unumli ilovalarga
mo‘ljallangan 6 yadroli TMS320C6477 protsessorini DSP yangi sanoati bozoriga
chiqardi. DSP protsessorlarining asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
− 500 MGs taktli chastotaga ega bo‘lgan va oldin ko‘rib chiqilgan C64x
signal protsessorlar bilan butunlay mos keladigan oltita C64x yadro;
− 4 Mbaytgacha RAM L1/L2 mavjudligi;
− protsessor har bir yadro uchun L1 kesh, 758 Kb xajmli L2 ma’lumotlar va
dastur xotirasini bo‘luvchi va ikala yadrodan foydalanadigan dispetcherga ega;
− yuqori darajadagi qo‘shimcha imkoniyatlar: gigabitli Ethernet,
telekommunikatsion TSIP porti, Host-port interfeysi (HPI) va umumiy foydalanish
uchun mo‘ljallangan oddiy interfeyslar.
«ЭЛВИС» (Rossiya) ilmiy-ishlab chiqarish markazida yaratilgan «Multikor»
seriyadagi raqamli signal protsessorlari IP-yadroli platforma bazasida ko‘p
protsessorli dasturlashtirilgan “kristaldaga tizim” hisoblanadi. Bu seriyadagi
protsessorlarning asosiy maqsadi boshqarish tizimlarida signallar va tasvirlarga
ishlov berish va axborotlarga yuqori aniqlikda ishlov berishdan iborat.
Bugungi kungacha «Multikor» modelli SPlarining katta seriyasi chiqarilgan.
Ular o‘zining ishlash chastotasi, yuqori unumdorligi, arxitekturasi va hisoblovchi
yadrolari soni bilan ajralib turadi.
Bu seriyadagi protsessorlarning oxirgi modeli MC-0428 bo‘lib, u quyidagi
tasniflarga ega:
− tayyorlash texnologiyasi - 0,18 mkm;
− 5 protsessorli MIMD arxetektura;
− 250-340 MGs ishlash chastotasi;
− yuqori unumdorligi (32 bitda) - 8000 MFLOPS.
188
Modeliga qarab mikrosxemalar 2 dan 8 Mbgacha ichki xotira, SHARC mos
keluvchi qo‘shmcha USB portlar va linklar, Ethernet, PSI, JTAG, SpaseWire va
Serial Rapid IO IP giperlinklariga ega.
Signal protsessorlarining muhim sinfini ishlov berishning “o‘rnatiladigan
tizimlari” tashkil etadi. Ular ancha murakkab ishlov beruvchi qurilmaning ichki
qismiga joylashtiriladi va kichik o‘lchami, minimal quvvat istemoli kabi
ko‘rsatkichlarga ega. Qoidaga ko‘ra ular bitta kristallda joylashtirilgan bo‘ladi.
|
