“Eine CPU kann rechnen, aber ein DSP kann zaubern”

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    06-Jul-2015

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Nach einer kurzen Einfhrung in die Signalverarbeitung werden DSP-spezifische Eigenschaften und Mglichkeiten am Beispiel des VS1063 Audiocodecs dargestellt.

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<ul><li> 1. Eine CPU kann rechnen,aber ein DSP kann zaubernHarald KippHaSi-Talk am 21.08.201421.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern</li></ul> <p> 2. Wer ist der Typ da vorne?Harald KippGeschftsfhrer der egnite GmbH Entwicklung, Produktion und Vertrieb vonMikrocontroller Boards Distribution von Ethernet-Sensoren, Audio-Codecs etc. www.egnite.deGrnder und Admin des Ethernut Projekts Open Source Hardware und Software www.ethernut.de21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 3. Wer sitzt im Publikum? Hardwarekenntnisse Erfahrung mit Spannung und Strom Allgemeine Struktur einer CPU ist bekannt (Register, Bus) Softwarekenntnisse Erste Erfahrungen mit C-Programmierung Erste Erfahrungen mit Assemblerprogrammierung Mathematikkenntnisse Grundrechenarten Lesen von Diagrammen21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 4. Worum es geht hier eigentlich?21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubernD igitalerS ignal-P rozessorEine CPU kann rechnen, aber ein DSP kann zaubern Signalverarbeitung im Schnelldurchgang (0:10) Nachteile von universellen Prozessoren (0:05) Hacking eines MP3-Decoders (0:15) Kurze Pause (0:05) Anleitung zum Bau eines Filters (0:15) Demonstration eines Audioeffekts (0:10) 5. SignalEin Signal ist eine sich kontinuierlich nderndephysikalische Gre, die Information enthlt.Gesusel (Luftdruckndert sich kontinuierlich)Telefondraht (ElektrischeSpannung ndert sichBundesarchiv, Bild 183-57339-0018Mr. Dagger Complex kontinuierlich)prft kontinuierlich21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 6. Verstrken Ein elektrisches Signal wird verstrkt, um es ber einegroe Entfernung bertragen zu knnen.21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubernGraphics madeby SciLab 7. Modulieren Das Signal wird auf einen Trger aufmoduliert.SignalTrgerModulierter Trger21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 8. Mischen und Filtern Modulierte Trgerwel-lenzusammenfassenum mehrere Signaleber eine Leitung zutransportieren. Am Leitungsende ein-zelneTrger durchFilter trennen und dasUrsprungssignal mitDemodulator zurck-gewinnen. Das ist Signalverarbei-tung.Signal 1Trger 1 AM 1Signal 2 Trger 221.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubernAM 2Summe 9. Analog und digital Analog KontinuierlicheFunktionen Realisierung mitHardware Digital Diskrete Werte Realisierungberwiegend inSoftware21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubernRoger McLassusCreative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 10. DigitalisierungDurch Digitalisierung erhlt man zu konkreten Zeitenkonkrete Werte21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 11. Mathematische MethodenHardware MathematikVerstrkenUOUT = 2 * UINModulierenUOUT = US * UTSummierenUOUT = U1IN + U2IN + ...FilternUOUT = coeff[i] * UIN[n-i]21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 12. Anforderungen an digitaleSignalverarbeitung Kontinuierliche Verarbeitung von Datenstrmen... Hauptschlich Multiplikation und Addition vonVektoren Behandlung von berlufen ...in Echtzeit Effektive Speicherzugriffe Effektive Schleifen21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 13. ProgrammschleifenCompiler C-Programm Assemblerprogramm/* Verstrker */for (i = 0; i &lt; 100; i++) {u_out[i] = u_in[i] * amp;} Universeller Prozessor Die meisten Befehle werdenfr die Schleifensteuerungbentigt Daher hohe Taktrate frEchtzeitverarbeitungerforderlich Viele MIPS, wenig GRIPSLDI R1, 0LDI R2, 100LD R3, AMPLOOP:CMP R1, R2JGE ENDLDX R4, U_IN, [R1]MUL R4, R3STX R4, U_OUT, [R1]INC R1JMP LOOPEND:21.08.2014 HaSi-Talk: Ein DSP kann zaubern 14. Kontinuierliche Multiplikation undAddition Filter sind die typische Anwendung bei der digitalenSignalverarbeitungz.B.C-Programm/* Filter */for (k = 0; k</p>