پایان نامه مطالعه و بررسی پردازنده های DSP

مطالعه و بررسی پردازنده های DSP و امکان سنجی یک سامانه حداقلی جهت کار با آنها

چکیده:

دراین پایان نامه مراحل طراحی یک سیستم دیجیتال و کاربردهای آن شرح داده شده است.

در فصل اول با مشخص کردن نیازهای هر سیستم پردازشگر دیجیتال و مشخصات پردازنده های DSP  لزوم استفاده از این نوع پردازنده ها، بیان شده است.

 در فصل دوم به معرفی پردازنده های DSP و مقایسه آنها از جهات گوناگون پرداخته شده است و اجزای جانبی آنها برای تولید سیگنال های خارجی و ارتباط با محیط خارج مورد بررسی قرار گرفته است. پس از معرفی کارت های آموزشی و صنعتی با استفاده از مهندسی معکوس امکانات مورد نیاز برای طراحی یک سامانه حداقلی بیان شده است.

 در فصل سوم با معرفی انواع نرم افزارهای پردازش سیگنال ها به صورت دیجیتال چگونگی یکپارچه کردن سیستم، به کمک دستورات پیوند دهنده شرح داده شده است که پس از این مرحله سیستم 

آماده ی تحویل به مشتری است.

برای بیان نقش پردازنده های DSP در زندگی روزمره ، چندین مثال از کاربردهای بیشمار پردازش دیجیتال در فصل چهارم آورده شده است. این کاربرد ها را می توان به دو دسته آنالیز/ فیلتر اطلاعات و فرآیندهای کنترلی تقسیم بندی کرد. بنابراین هر کاربرد به سخت افزار و نرم افزار خاصی نیاز دارد که در این مجموعه تا حدودی معرفی شده اند.

مقدمه:

پردازش سیگنال های دیجیتال با استفاده از عملیات ریاضی قابل انجام است. در مقایسه، برنامه نویسی و پردازش منطقی روابط، تنها داده های ذخیره شده را مرتب می کند. این بدان معنی است که کامپیوترهای طراحی شده برای کاربردهای عمومی و تجارتی به منظور انجام محاسبات ریاضی، مانند الگوریتم های انجام تحلیل فوریه و فیلتر کردن مناسب و بهینه نیستند. پردازشگرهای دیجیتال وسایل میکروپروسسوری هستند که به طور مشخص برای انجام پردازش سیگنال های دیجیتال طراحی شده اند. پردازنده های DSP دسته ای از پردازنده های خاص
می باشند که بیشتر برای انجام بلادرنگ پردازش سیگنال های دیجیتال استفاده می شوند.

این پردازنده ها توانایی انجام چندین عملیات همزمان در یک سیکل دستورالعمل شامل چندین دسترسی به حافظه، تولید چندین آدرس با استفاده از اشاره گرها و انجام جمع و ضرب سخت افزاری به طور همزمان را دارا می باشند و سرعت بالای آن ها نیز به واسطه این ویژگی ها است. این وسایل به میزان بسیار زیادی در دهه اخیر رشد کرده اند و کاربردهای متنوعی از دستگاه های تلفن سیار تا ابزارهای علمی پیشرفته پیدا کرده اند. همچنین بعضی قابلیت اجرای منطق ممیز شناور (Floating point) به صورت سخت افزاری را دارند. در صورتی که سیگنال در بازه دینامیکی بزرگی متغیر با زمان باشد، این قابلیت بسیار مفید می باشد. اگر نمونه ها در زمان بین نمونه برداری ها نیاز به پردازش با سرعت بالا داشته باشند می توان از پردازنده های عملکرد بالا استفاده نمود. در این حالت پردازنده باید در سریع ترین زمان ممکن پردازش را به پایان برساند که این نیازمند کم بودن زمان سیکل  دستورالعمل در پردازنده می باشد. از دیدگاه هزینه، ابعاد و طراحی آسان، تجهیزات جانبی پردازنده بسیار مهم
می باشند.                       
تجهیزات معمول روی پردازنده ها، پین های ورودی / خروجی، مدارهای واسط سریال و موازی، مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) و مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) می باشند. لحاظ کردن فاکتورهای فوق در طراحی و ساخت DSPها، موجب شده است که DSP های متنوعی موجود باشند. بدیهی است در چنین پردازشی باید بتوان اطلاعات نهفته در سیگنال را نیز استخراج کرد.       

تعداد صفحات 102 word

به همراه پاورپوینت 46 اسلاید

فهرست مطالب:

چکیده  
فصل اول : مشخصات عمومی پردازنده های DSP 
1-1) تحلیل سیستم های DSP 
1-2) معماری پردازشگرهای دیجیتال  
1-3) مشخصات پردازشگرهای DSP
1-4) بهبود کارایی پردازنده های DSP معمولی 
1-5) ساختار SIMD 

فصل دوم : معرفی پردازنده های DSP و سخت افزار لازم جهت کار با آنها
2-1) مقدمه
2-2) خانواده ی پردازنده های Texas Instrument 
2-2-الف) خانواده ی TMS320C2000
2-2-ب ) سری C5000
2-2-ج) سری C6000
2-3) تجهیزات سخت افزاری جهت کار با پردازنده های دیجیتال 
2-3- الف) نحوه ی راه اندازی و تست اولیه بورد های DSK 
2-3-ب) EVM 
2-3-ج) DVEM 
2-3- د) بورد های TDK
2-4) خانواده ی پردازنده های  Motorola   یا به عبارتی Free scale
2-4- الف) سری  DSP56000
2-4-ب) سری DSP56100   
2-5) خانواده ی پردازنده ی Analog Devices
2-5- الف) پردازنده های سری BLACFIN
2-5- ب) پردازنده های سری SHARC
2-5- ج) پردازنده های سری Tiger SAHRC

فصل سوم : معرفی نرم افزارهای DSP 
3-1) مقدمه
3-2) تقسیم بندی انواع نرم افزارهای DSP
3-3) مقدمه ای بر ابزارهای توسعه یافته ی DSP
3-3- الف) کامپایلر  C
3-3- ب) اسمبلر
3-3- ج) پیوند دهنده
3-4) بقیه ابزارهای توسعه
3-5) نرم افزار Code Composer Studio 
3-6)نرم افزار های با محیط گرا فیکی برای نوشتن کد

فصل چهارم : کاربردهای پردازنده های DSP
4-1) کاربردهایی از رادار
4-2) آماده کردن سیگنال آنالوگ برای برقراری ارتباط از طریق یک کانال مخابراتی
4-3) تحلیل سیگنال آنالوگ برای استفاده از شناسایی صدا در سیستم تلفن
4-4) کاربرد  DSPدر پردازش سیگنال های زلزله ثبت شده در شبکه ملی لرزه نگاری ایران
4-5) لنز به عنوان یک ابزار قدرتمند برای محاسبه تبدیل فوریه جهت پردازش سیگنال های دریافتی
4-6) کاربرد پردازنده های DSP و تبدیل فوریه چند بعدی در تصویر برداری MRI
4-7) استفاده از پردازنده های DSP در تشخیص الگوی گاز
4-8) کاربرد پردازنده های DSP در پردازش تصویر
4-9) فیلترهای تطبیقی و نقش آنها در پردازش سیگنال های دیجیتال
4-10) توموگرافی
4-11)کاربرد پردازنده های  DSPدر سیستم های قدرت و رله های حفاظتی
ضمیمه ی الف: شماتیک بورد DSP STARTER KIT (DSK)TMS320C671193

ضمیمه
مراجع