1 Розрахунок часу виконання - Розробка процесора ШПФ

Для розрахунку часу виконання алгоритму ШПФ на процесорі ADSP-BF525 потрібно визначити кількість операцій додавання, множення та читання/запису з/до пам'яті однієї операції "метелик". На рис. 3.1 наведено базову операцію "метелик" ШПФ за основою 4 з прорідженням за частотою.

Base - основа базової операції "метелик";

N - кількість точок вхідного перетворення;

Base=4;

N=1024;

метелик шпф за основою 4 з прорідженням за частотою

Рис. 3.1 Метелик ШПФ за основою 4 з прорідженням за частотою

Для дійсної та уявної частини маємо наступні вирази.

Рис. 3.2 Метелик ШПФ за основою 4 з прорідженням за частотою (комплексні числа)

    1. Кількість ярусів для виконання ШПФ визначається наступною формулою 2. Кількість метеликів на одному ярусі 3. Загальна кількість метеликів для виконання ШПФ 4. Для виконання 1 метелика необхідно 22 операцій додавань. Отже загальна кількість додавань становить 5. Для виконання 1 метелика необхідно 12 операцій множення. Отже загальна кількість множень становить 6. Для виконання 1 метелика необхідно 4 операції читання дійсної частини, 4 операції читання уявної частини, 6 операції читання вагових коефіцієнтів, 4 операції запису дійсної частини, 4 операції запису уявної частини. Отже для виконання усього ШПФ необхідна кількість операцій запису/читання становить 7. Сумарна кількість операцій становить 8. Час виконання 1 операції становить 9. Час виконання ШПФ 10. Час завантаження даних у процесор через Flash-PSD4256G6V визначається за формулою

Де R - розрядність даних

11. Час отримання даних з процесора для обробки визначаємо із особливостей інтерфейсу SPI, пропускна здатність якого в режимі master дорівнює

Де SPI_BAUDE = 2 або 65535 і максимальна швидкість передачі даних становить

В режимі slave пропускна здатність становить

І мінімальна швидкість передачі даних становить 3.8 Кбіт/с:

Для обрахунків виберемо усереднене значення пропускної здатності інтерфейсу SPI, 65Мбіт/с.

    12. Час обчислення вагової функції визначається за формулою: 13. Загальний час виконання алгоритму

задовольняє умову завдання - 0,2772 мс < 0,4 мс. Отже для виконання алгоритму достатньо одного процесора. Нижче наведена часова діаграма роботи системи.

Рис. 3.3 Часова діаграма роботи процесора

3.2 Розрахунок об'єму пам'яті

Для збереження вхідних даних уявної (Im) і дійсної (Re) частин потрібно ОЗП об'ємом: 1024*4Ч4 = 4096Ч4 байт. Ці дані зберігатимуться в оперативній пам'яті (RAM). Її об'єму вистачає (132 кБ). Отже під'єднувати зовнішню пам'ять цього типу не потрібно.

Для зберігання вагових коефіцієнтів та повертаючих множників необхідно ПЗП об'ємом: 1024Ч4 + 1025*4Ч4 = 5124Ч4 байт. Ці дані зберігатимуться в постійній пам'яті (RОM). Так як ця пам'ять в процесорі відсутня, то потрібно буде під'єднувати зовнішню пам'ять цього типу.

Пам'ять програм - 1К Ч 8 = 1024 байт.

На рис. 3.4. та рис. 3.5. наведено карту пам'яті для ОЗП і ПЗП відповідно.

ділянка пам'яті внутрішньої озп, де зберігаються результати обробки

Рис. 3.4 Ділянка пам'яті внутрішньої ОЗП, де зберігаються результати обробки

ділянка пам'яті зовнішньої пзп, де зберігаються коефіцієнти вагової функції та повертаючі множники

Рис. 3.5 Ділянка пам'яті зовнішньої ПЗП, де зберігаються коефіцієнти вагової функції та повертаючі множники.

Похожие статьи




1 Розрахунок часу виконання - Розробка процесора ШПФ

Предыдущая | Следующая