Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов»




Скачать 458.75 Kb.
НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов»
страница7/9
Дата публикации23.05.2014
Размер458.75 Kb.
ТипПояснительная записка
literature-edu.ru > Лекции > Пояснительная записка
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Оценка временных параметров


Как уже было отмечено ранее, сигнальный процессор в разработанном фильтре работает на тактовой частоте fCPU_CLK=100 МГц, следовательно, один такт процессора составит:



Частота синхронизации АЦП и ЦАП установлена равной fCLKX=2 МГц. Обработка и передача 16-битового значения в АЦП и ЦАП происходит за 22 такта с момента перехода сигнала BFSX последовательного порта процессора на низкий уровень [9]. Следовательно, полное время обработки одного отсчета составит:



Временная диаграмма для приема 16-битового значения из АЦП ADS8320 приведена на рис.18. Для ЦАП диаграмма практически аналогична, за исключением других названий сигналов, имеющих тот же смысл.



Рис. . Временная диаграмма работы АЦП

Частота дискретизации в соответствии с заданием равняется fd=48000 Гц. С такой частотой возникает прерывание таймера процессора, по которому инициируется прием нового отсчета и выдача уже готового. По приближенной оценке выполнение обработчика прерывания от таймера составляет либо 6 тактов (в самом начале работы фильтра, когда выходные данные еще не готовы), либо 7 тактов (когда производится вывод результатов из первого буфера), либо 9 тактов (когда производится вывод результатов из второго буфера). Таким образом, на обработку прерывания от таймера процессор затрачивает то tINTmin до tINTmax времени:





Через время tSAMPLE после начала приема очередного отсчета с АЦП (то есть фактически с момента вызова обработчика прерывания от таймера) порт McBSP1 процессора вызывает прерывание BRINT1, сигнализирующее о получении нового отсчета. Обработка прерывания от порта длится минимум 8 тактов и максимум 10 тактов (только при приеме последнего, 512-го отсчета для второго буфера приемника). То есть обработка прерывания будет длиться 10 тактов только в одном случае из 1024-х, и разница во времени не очень значительна, поэтому за время обработки этого прерывания примем величину в 8 тактов, или:



Для порта McBSP0 прерывание при передаче данных не используется, здесь программе достаточно записать данные в выходной регистр этого порта, и он самостоятельно, параллельно с работой основной программы передаст данные на ЦАП.

Так как каждый отсчет процессор получает и передает на выход с частотой fd=48000 Гц, то интервал между получением или передачей очередного отсчета составит



Из этого времени тратится на обработку прерывания от таймера максимум tINTmax=90 нс и на обработку прерывания от порта McBSP1 tBRINT1=80 нс. Остальное время программа свободно может обрабатывать полученные данные, то есть на обработку ей дается:



Так как программа обрабатывает сигнал блоками по 512 отсчетов и используется два буфера-приемника, то она должна успевать проводить все расчеты по фильтрации одного блока до окончания приема другого. Время на получение одного блока из 512 отсчетов составит:



Тогда, учитывая время tCALCmin, которое предоставлено основной программе на расчеты за период приема одного отсчета, полное время, за которое программа должна успевать фильтровать один блок, составит:



Чтобы проверить работоспособность спроектированного цифрового фильтра относительно скорости выполнения расчетов, необходимо определить максимальное время, реально требуемое программе на обработку одного кадра данных, и сравнить его с рассчитанным значением tCALCmax – максимально допустимым временем обработки.

По приблизительным подсчетам на вычисление прямого 1024-точечного БПФ (работа функции BPF()) требуется tBPFтакт=91456 тактов, а на вычисление обратного БПФ той же размерности требуется tOBPFтакт=100674 тактов. Время вычисления этих преобразований составит:





На расчет ядра высокочастотного фильтра (функция HighPassFilter()) из 511 точек затрачивается приблизительно tFILTERтакт=10223 такта. То есть время синтеза ядра фильтра из 511 точек для заданной частоты среза fc составит:



Максимальное время (при необходимости пересчета ядра фильтра) в тактах, затрачиваемое на выполнение команд программы при обработке одного кадра данных, без учета времени выполнения вызываемых процедур BPF() и Filter(), составляет tCMDтакт=22034 тактов. Кроме этого, при обработке одного кадра в 512 отсчетов (при условии пересчета ядра фильтра) необходимы вызовы процедур: 1 раз Filter(), 2 раза BPF() для прямого БПФ и 1 раз BPF() для обратного БПФ. Тогда общее максимальное время обработки одного кадра сигнала составит:





При сравнении с полученным ранее максимально допустимым временем обработки одного 512-точечного кадра данных tCALCmax=11.48 мс видно, что этого времени более чем достаточно для того, чтобы программа фильтрации успевала провести вычисления до того, как поступят новые данные. Почти 4-ю часть этого времени главная функция программы будет находиться в ожидании поступления новых данных.

После момента сброса процессора программе требуется некоторое время для инициализации, поэтому данные начнут считываться с АЦП не сразу. Общее время для выполнения различных команд инициализации составляет tINITтакт=73 такта или в секундах:



За время обработки одного 512-точечного кадра данных tFRAME_CALC=3.16 мс будет получено следующее количество новых отсчетов (а значит и вызовов прерываний от таймера и последовательного порта):



Тогда задержка готовности выходных данных после начала их обработки составит:



Задержка выхода фильтра относительно входа составит:




1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту на тему микропроцессорная...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Схемотехника эвм»
Курсовой проект выполнен в целях закрепления теоретических знаний, полученных во время изучения курса «Схемотехника эвм», а также...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка. К курсовому проекту
«Проектирование гравитационной подпорной стенки на естественном и искусственном основаниях и на сваях»

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Методы численного анализа»
Главный упор делается на использование ортогональных преобразований в задаче нахождения всех собственных числе (в том числе кратных...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к дипломному проекту включает в себя: страниц...
Тема дипломного проекта «Проект программно-методического комплекса автоматизации обработки данных и решения задач с использованием...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к дипломному проекту включает в себя: 104108...
Тема дипломного проекта «Проект программно-методического комплекса автоматизации обработки данных и решения задач с использованием...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Графическая часть состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3), диаграмма...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Графическая часть работы состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3),...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПрепроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему...

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции