Курсовой проект - Разработка проблемно-ориентированного вычислительного средства для цифровой обработки сигналов на базе процессора обработки сигналов

CОДЕРЖАНИЕ
Введение. постановка задачи    5
1 Анализ задачи. Функциональная спецификация системы    6
1.1 Анализ задачи    6
1.2 Функциональная спецификация система    6
2 Предварительное проектирование системы.    7
2.1 Предварительное проектирование системы    7
2.2 Проектирование структурной схемы проблемно-ориентированного устройства    7
2.3 Описание структурной схемы    8
3 Проектирование аппаратных средств системы    9
3.1 Разработка алгоритма двойной буферизации каналов аналогово ввода/вывода    9
3.2 Выбор микросхем для реализации проекта    10
3.3 Проектирование принципиальной схемы вычислительного устройства. Принципиальной схемы системы    15
3.4 Описание работы устройства по принципиальной схеме    16
4 Проектирование программного обеспечения    18
4.1 Проектирование программного обеспечения для двойной буферизации каналов аналогового ввода/вывода    18
4.2 Описание программы    18
Заключение    22
Список использованных источников    23
Приложение А (Обязательное) Схема электрическая структурная    24
Приложение Б (Обязательное) Блок-схема алгоритма    26
Приложение В (Обязательное) Схема электрическая принципиальная    28
Приложение Г (Необязательное)Assembler-описание двойной буферизации    30

В данном курсовом проекте разрабатывается проблемно-ориентированное вычислительное средство, блок, предназначенный для цифровой обработки сигналов. Основой устройства является цифровой сигнальный процессор TMS320C5402, который используется для решения задач обработки аналоговых сигналов в реальном времени. Проект предполагает создание функционального блока, обеспечивающего сбор, обработку и передачу данных от аналоговых каналов с минимальной задержкой.
Разрабатываемое устройство будет иметь двойную буферизацию для аналоговых каналов ввода/вывода, что позволит ускорить работу устройства. Подключение каналов аналогово ввода/вывода к внешней памяти с возможностью страничной адресации, что позволит уменьшить нагрузку на память процессора. Обеспечение обмена данными между процессором и буферами с использованием режима прерываний или прямого доступа к памяти (DMA) для повышения скорости и эффективности передачи данных. Поддержка частоты дискретизации 800 Гц для каналов аналогового ввода и 800 Гц для каналов аналогового вывода, а также управление двухканальными аналоговыми входами и выходами с разрядностью 12 и 9 бит соответственно.
Современные системы цифровой обработки сигналов требуют высокой точности и скорости работы, что делает использование специализированных процессоров и микроконтроллеров необходимым. В данном курсовом проекте разрабатывается вычислительное устройство, призванное выполнить роль базового функционального блока в системе обработки сигналов, используя возможности цифрового сигнального процессора и специализированные методы работы с буферами и внешней памятью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения курсового проекта по дисциплине «Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных средств» было реализовано вычислительное средство для использования в качестве базового функционального блока в системе цифровой обработки сигналов. Для этого была составлена структурная схема устройства, которая показывает принцип реализации вычислительного средства.
Для реализации проблемно-ориентированного вычислительного средства к процессору ЦОС TMS320C5402 были подключены устройства аналогового ввода/вывода и предусмотрено использование двойной буферизации для каждого из них. Буферы аналоговых каналов на 16896 слова созданы во внешнем оперативном запоминающем устройстве, подключенном к параллельной внешней шине процессора.
Для реализации двойной буферизации каналов аналогового ввода/вывода разработано соответствующее программное обеспечение.
Также были разработаны несколько схем, а именно: схема электрическая структурная, схема электрическая функциональная, схема алгоритма двойной буферизации данных каналов аналогового ввода/вывода, схема электрическая принципиальная.
При выполнении проекта были закреплены и систематизированы теоретические знания, полученные ранее при изучении схемотехнических дисциплин. А также получены практические навыки по проектированию проблемно-ориентированных вычислительных систем с использованием современной элементной базы.