Soutenance mémoire
Processeur de traitement de signal numérique
Différence entre DSP et microprocesseurs ordinaires
Comme on l’a mentionné, le DSP est un type particulier de microprocesseur, il diffère des microprocesseurs ordinaires par :
L’opération MULAC:
Le signal se présente sous la forme d’une suite de valeurs numériques discrètes. Cette suite de valeurs (ou échantillons) est apte à être stockée et traitée par un système informatique. Par nature, le traitement numérique du signal revient à effectuer essentiellement des opérations arithmétiques de base du type A= (B x C) + D.
Un microprocesseur classique va nécessiter plusieurs cycles d’horloge pour effectuer un tel calcul, par exemple, un 68000 à besoin de :
– 10 cycles d’horloge pour effectuer une addition,
– 70 cycles d’horloge pour effectuer une multiplication.
En total, il a besoin donc de 80 cycles pour calculer A [1], ce qui rend impossible d’implémenter des algorithmes de traitement de signal temps réel sur ce processeur. Les DSPs sont donc conçus pour effectuer les opérations arithmétiques en un temps très court.
Dans la pratique, la plupart des DSP ont un jeu d’instructions spécialisé permettant de lire en mémoire une donnée, d’effectuer une multiplication puis une addition, et enfin d’écrire en mémoire le résultat, le tout en un seul cycle d’horloge, c’est le cas pour le DSP TMS320C6678 objet de notre étude.
L’évolution des DSP avait comme principal objectif l’amélioration du temps de calcul d’un MULAC, car effectuer une opération MULAC en un seul cycle n’est malgré tout pas satisfaisant si le cycle d’horloge est trop « long ».
L’accès à la mémoire
Outre l’opération MULAC, une autre caractéristique des DSP est leurs capacités à réaliser plusieurs accès mémoire en un seul cycle. Ceci permet à un DSP de chercher en mémoire une instruction et ses données réalisant un MULAC, et simultanément, d’y ranger le résultant du MULAC précédent. Le gain de temps est évident. Toutefois, sur certains DSP basiques, ce type d’opération simultané est généralement limité à des instructions spéciales. Ces instructions utilisent un mode d’adressage restreint, c’est à dire ne portant que sur de la mémoire vive intégrée au DSP.
Les modes d’adressages des données sont un point particulier des DSP. Un DSP peut posséder plusieurs unités logiques de génération d’adresse, travaillant en parallèle avec la logique du coeur du DSP. Une unité logique de génération d’adresse est paramétrée une seule fois via les registres appropriés. Elle génère alors toute seule, en parallèle avec l’exécution d’une opération arithmétique, les adresses nécessaires à l’accès des données.Ceci permet non seulement de réaliser les accès mémoires simultanés en un seul cycle, comme décrit plus haut, mais également d’incrémenter automatiquement les adresses générées. Ce mode d’adressage particulier, généralement appelé adressage indirect par registre avec post (ou pré) incrément, est très utilisé pour effectuer des calculs répétitifs sur une série de données rangées séquentiellement en mémoire.
Autres Caractéristiques des DSPs
Ce qui distingue deux DSP à part la virgule fixe ou flottante c’est :
– Sa vitesse, exprimée en MULAC/s: le nombre de cycles d’horloge par Multiplication addition.
– Sa quantité de mémoire interne (DRAM/RAM/ROM/Flash…)
– Ses entrées /sorties (ports série, ports parallèles) et leurs vitesses respectives.
Le choix d’un DSP pour une application particulière sera conditionné par le coût relatif du DSP par rapport au BOM de l’application, et de la complexité des opérations à effectuer.
TMS320C6678
La famille de processeurs la plus répandue actuellement est celle de Texas Instruments, car elle détient environ 70% du marché, les 30% restant sont partagé entre Motorola, Analog Devices, Lucent Technologies, et d’autres.Les DSPs de TI sont répartis en trois classes :
– La famille hautes performances C6000 formée de C62x, C64x, C66x, et C67x
– La famille C5000 de coût et performances moyennes
– La famille C2000 de faible consommation pour les applications de contrôle
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie télécommunication |
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Table des matières
Chapitre 1 : Contexte du stage
1. Présentation de Thales
2. Présentation de MAScIR
3. Présentation du Projet
Chapitre 2 : Multiboot Linux sur DSP C6678
1. Processeur de traitement de signal numérique
2. TMS320C6678
3. Multiboot Linux sur DSP C6678
4. Conclusion
Chapitre 3 : Le protocole PCIe
1. Introduction
2. Architecture du protocole PCI Express
3. Espace de configuration PCI Express
4. Conclusion
Chapitre 4 : Développement du pilote PCIe et des scénarios d’analyse des performances
1. Architecture matérielle
2. Développement du pilote PCIE
3. Scénarios de test
4. Conclusion
Chapitre 5 : Résultats et Analyse des Performances de la communication PCIe
1. Performances théoriques de la liaison PCI Express
2. Résultats obtenus
3. Analyse des courbes obtenues
4. Perspectives
5. Recommandations
6. Conclusion
Documents annexes
Résumé
Références
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