BPC-MIC07 - Mikroprocesor, mikrokontrolér, DSP, DSC

– Binární vstupy a výstupy (Porty)
– A/D převodníky
– Sériové komunikační kanály  (SCI, SPI, USB, 

Ethernet, LIN, CAN, …)

– Čítače, časovače, RTI (hodiny reálného času), 

Watch Dog

– PWM (pulsně šířková modulace)
– Řadič LCD displeje

Signálové procesory (DSP)

• DSP (Digital Signal Processing) vs. DSP (Digital 

Signal Processor)

• Určen pro digitální zpracování signálů (DSP)

– Číslicová filtrace
– FFT
– Ale také pro kompresi obrazu a zvuku, řízení 

robotů, …

Signálové procesory (DSP)

• DSP s pevnou řádovou čárkou

– Jednodušší, proto levnější
– Algoritmy se však hůře implementují (problém 

překročení rozsahu)

• DSP s pohyblivou řádovou čárkou

– Složitější, proto dražší
– Algoritmy se však lépe implementují (nehrozí 

překročení rozsahu)

Číslicová filtrace

• Např. filtr FIR:

y[k]=b[0]*x[k] + b[1]*x[k-1] +…+ b[N-1]*x[k-(N-1)]

accum = 0;
for(i=0; i <N; i++) accum = accum + b[i]*x[k-i];
y = accum;

– Instrukce typu Multiply and Accumulate (MAC). Provede se 

v jediném strojovém cyklu včetně zvýšení hodnoty i.

– Nový vzorek x[k] se vždy uloží na místo nejstaršího 

vzorku x[k-N+1] =>  HW podpora pro kruhové buffery.

FFT (Fast Fourier Transform)

• Bitově reverzní adresování
• 1010 1110  =>  0111 0101

Signálové procesory - architektura

• Modifikovaná harvardská architektura

• Kvůli rychlosti požadovaných operací, zejména 

Multiply and Accumulate.

• Více výpočetních jednotek pracujících 

paralelně.

Signálové procesory – HW podpora

• Hardwarová podpora pro:

• Operace MAC 

• Hardwarová násobička se sčítačkou.

• FFT

• Bitově reverzní adresování pro FFT,

• Normalizaci vstupních a denormalizaci výstupních 

hodnot

• Barrel Shifter (jednotka pro rychlé bitové posuny),

• Realizaci kruhových bufferů.

Signálové procesory – periferie na čipu

• Paměti RAM, FLASH
• Binární porty
• Čítače/časovače
• Sériové linky
• A/D, D/A převodníky (kodeky)
• Množství periferií je však v porovnání s