伴隨語音綜合分析,流媒體視頻處理,圖像智能識別在手持等微型化設(shè)備上的日益廣泛的應用,在涉及了多應用領(lǐng)域的開發(fā)工作中,開發(fā)者希望有限的系統(tǒng)資源能夠高效地處理多種類型的事務(wù),既能夠快速的進行密集型復雜運算,又能有效處理交互、調(diào)度等任務(wù)。通常的解決方案傾向于使用RISC和DSP搭配的協(xié)處理系統(tǒng)以取長補短,彌補這兩類處理器各自所受的應用范圍局限,但同時也會會大幅增加系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜性,并對成本、功耗、可靠性等多方面性能帶來不利影響。本文從處理器的體系結(jié)構(gòu)與功能特點出發(fā)。分析了RISC和DSP兩類處理器的性能差距的特征和原因,提出了使用RISC實現(xiàn)DSP功能,獨立完成以往由兩片芯片所共同處理的事務(wù)的設(shè)想。由于該設(shè)想會帶來較大的運算性能損失,本文針對RISC體系結(jié)構(gòu)的提出了優(yōu)化建議,增強RISC對密集型復雜運算的執(zhí)行效率,同時提供了優(yōu)化效果的分析方法,以評估實際運行中的性能損失,為是否能在系統(tǒng)開發(fā)中使用RISC代替DSP承擔的任務(wù)提供參考性方法和建議。本文的研究對象集中在數(shù)字信號處理領(lǐng)域,針對兩款具有代表性的RISC和DSP,分析了它們結(jié)構(gòu)和功能差異。結(jié)合RISC在訪存,調(diào)用,運算,分支操作過程中的... 

【文章來源】：復旦大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 單片機與DSP的發(fā)展和應用
    1.1 單片機簡介
    1.2 DSP簡介
第二章 單片機、DSP之間的架構(gòu)和應用區(qū)別
    2.1 DSP與普通單片機(RISC)的區(qū)別
        2.1.1 存儲器結(jié)構(gòu)
        2.1.2 飽和運算
        2.1.3 專用的硬件乘法器
        2.1.4 支持浮點運算
        2.1.5 對密集的乘加運算的支持
        2.1.6 低開銷跳轉(zhuǎn)或循環(huán)
        2.1.7 豐富的尋址方式
        2.1.8 并行指令集
        2.1.9 特殊的DSP指令
        2.1.10 特殊的流水線結(jié)構(gòu)
    2.2 選擇芯片的依據(jù)原則
        2.2.1 應用場合
        2.2.2 芯片的運算速度
        2.2.3 功耗
        2.2.4 處理芯片的硬件資源
        2.2.5 處理芯片的價格
        2.2.6 處理芯片的開發(fā)工具
        2.2.7 編寫高效代碼的可行性
        2.2.8 其他
    2.3 DSP與RISC的協(xié)處理系統(tǒng)
第三章 典型DSP和RISC的性能差異分析
    3.1 在中低端RISC上獲得類DSP處理能力
    3.2 處理器芯片選擇和參照
    3.3 TMS320C3X系列DSP體系結(jié)構(gòu)特點和運行性能分析
        3.3.1 TMS320C3X的硬件資源
        3.3.2 TMS320C3X的軟件資源
        3.3.3 TMS320C3X流水線
        3.3.4 流水線停頓產(chǎn)生的延時分析
        3.3.5 TMS320C3X在數(shù)字信號處理操作中的性能量化分析
    3.4 S1C33系列RISC體系結(jié)構(gòu)和主要軟硬件資源介紹
        3.4.1 S1C33的硬件資源
        3.4.2 S1C33的軟件資源
        3.4.3 S1C33流水線
        3.4.4 流水線停頓產(chǎn)生的延時分析
        3.4.5 S1C33在數(shù)字信號處理操作中的性能量化分析
        3.4.6 S1C33與TMS320C3X的性能比較
第四章 RISC的執(zhí)行優(yōu)化分析
    4.1 S1C33處理器的執(zhí)行優(yōu)化可行性分析
        4.1.1 寄存器特點
        4.1.2 操作全局變量和臨時變量的區(qū)別
        4.1.3 內(nèi)嵌指令的特點
        4.1.4 S1C33的執(zhí)行優(yōu)化建議(C代碼層面)
        4.1.5 S1C33的執(zhí)行優(yōu)化建議(匯編層面)
    4.2 S1C33在數(shù)字信號處理領(lǐng)域的執(zhí)行優(yōu)化實現(xiàn)
        4.2.1 MAC操作
        4.2.2 除法操作
        4.2.3 飽和運算
        4.2.4 循環(huán)控制(模擬TMS320C3X的重復指令)
        4.2.5 優(yōu)化后的S1C33性能比較
第五章 執(zhí)行優(yōu)化效果分析
    5.1 G.723.1語音編壓算法介紹
    5.2 利用G.723.1關(guān)鍵代碼模塊測試優(yōu)化效果
        5.2.1 代碼模塊選擇
        5.2.2 代碼結(jié)構(gòu)分析
        5.2.3 測試結(jié)果分析
第六章 總結(jié)和展望
參考文獻
碩士生階段發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]G.723.1編譯碼算法的DSP實現(xiàn)[J]. 杜娟,鄧德祥.  電子工程師. 2002(04)
[2]低比特率語聲編碼器的新發(fā)展[J]. 馬金明,丁曉明,裘正定.  北方交通大學學報. 1998(03)



本文編號：3442646