Diplomová práce pojednává o problematice zpracování audio signálu pomocísignálového procesoru. V současné době se signálový procesor vyskytuje téměř vevšech zařízeních, které zpracovávají či nějak upravují zvuk v digitální formě.Cílem této diplomové práce je pak prostudovat signálové procesory od různýchvýrobců, které jsou v dnešní době na trhu a vybrat z nich vhodný typ pro zařízení, kterébude zpracovávat audio signál. Pomocí tohoto signálového procesoru potom navrhnoutschéma zapojení pro zařízení, které bude zpracovávat audio signál a v programu PSpicesimulovat části zapojení a postavit toto zařízení.
V těchto algoritmech nutné neustále převádět reálná čísla celá mezivýsledky
výpočtu musí neustále upravovat. Toto oproti normálním procesorům, které nejsou
pro tento způsob výpočtu upraveny veliké zrychlení.
Kompromisem mezi těmito řešeními jsou pak procesory pevnou řádovou čárkou,
ale prakticky není možno odlišit procesorů pracujících celočíselné aritmetice.
Další dělení signálových procesorů pak:
• jedno jádrové DSP
• více jádrové DSP
. Jak jsme tedy uvedli, výše signálový procesor každém cyklu
dokáže provést jednu tuto operaci.2 Rozdělení DSP
Základním dělením signálových procesorů, kromě dělení dle výkonu počtu
periférií, také dělení dle použité aritmetiky, kde DSP pracují:
• celočíselné aritmetice
• aritmetice pevnou řádovou čárkou
• aritmetice plovoucí řádovou čárkou
Procesory pracující celočíselnou aritmetikou jsou výhodné pouze tam, kde
hledáme nejlevnější koncové řešení nevadí nám výrazně náročnější vývoj algoritmu.
Oproti tomu procesory plovoucí řádovou čárkou jsou mnohem jednodušší na
vývoj aplikací ale jejich cena spotřeba energie větší.
1.
Dalšího výrazného zrychlení docílilo pomocí specializovaných výpočetních
jednotek procesoru, které dokážou pracovat paralelně.3
Pokud například vezmeme rovnici filtru konečnou impulzní odezvou:
𝑦[𝑛] ℎ[𝑛] 𝑥[𝑛] ℎ[𝑘]𝑥[𝑛 𝑘]𝑀
𝑘=0 (1)
tak zde vidíme, h[k]*x[n-k] reprezentuje součin dvou čísel suma pak
reprezentuje součet. Normální procesor bez tohoto
systému nejdříve musel vynásobit dvě čísla poté ještě přičítat výsledku, což
mu snižuje výpočetní výkon těchto operacích oproti DSP
