تبلیغات
باران الکترونیک - مقایسه پردازنده های ممیز ثابت و ممیز شناور
شنبه 30 آذر 1392  11:43 ب.ظ
نوع مطلب: (DSP ،FPGA ،) توسط: امیرحسین رستمی

یک تفاوت اساسی بین پردازنده های DSP ساختار محاسباتی آن ها است: ممیز ثابت یا ممیز شناور. برای طراحان سیستم، این مهمترین عاملی است که به کمک آن تشخیص می دهند که آیا یک پردازنده DSP برای یک کاربرد مشخص مناسب است یا نه. پردازنده های DSP ممیز ثابت ممکن است 16 بیتی یا 24 بیتی باشند، در حالی که پردازنده های ممیز شناور معمولاً 32 بیتی هستند. یک پردازنده 16 بیتی ممیز ثابت رایج مانند TMS320C55x، اعداد را به فرمت صحیح یا اعشاری 16 بیتی در یک محدوده ثابت ذخیره می کنند. اگرچه ضرایب و سیگنال ها با دقت 16 بیتی ذخیره می شوند، مقادیر میانی برای کاهش خطاهای رند کردن تجمعی، ممکن است با دقت 32 بیتی  در accumulator ، 40 بیتی ذخیره شوند. DSPهای ممیز ثابت معمولاً از DSPهای ممیز شناور ارزان تر و سریع تر هستند چون آن ها از سیلیکون کمتری استفاده می کنند، مصرف توان کمتری دارند و به پین های خارجی کمتری نیاز دارند. موارد استفادهء پردازنده های ممیز ثابت عبارتند از: کنترل دستگاه های برقی، موبایل، درایو هارد دیسک، مودم ها پخش کننده های صوتی و دوربین های دیجیتالی.

حساب ممیز شناور محدوده دینامیکی اعداد را به شدت افزایش می دهد. یک پردازنده DSP ممیز شناور 32 بیتی رایج مانند TMS320C67x، اعداد را به صورت 24 بیت مانتیس و 8 بیت نما نمایش می دهد. مانتیس یک عدد اعشاری را در محدوده 1- و 1+ نمایش می دهد در حالی که نما یک عدد صحیح است که تعداد مکانهایی که ممیز باینری باید به چپ یا راست منتقل شود تا یک مقدار حقیقی بدست آید، را نمایش می دهد. یک فرمت ممیز شناور 32 بیتی، محدوده دینامیکی وسیعی را نمایش می دهد. بنابراین محدودیت هایی که روی حدود دینامیکی داده وجود دارند، ممکن است در یک طراحی با استفاده از پردازنده های DSP ممیز شناور نادیده گرفته شوند. این در نقطه مقابل طراحی با استفاده از ممیز ثابت قرار دارد. در طراحی با استفاده از ممیز ثابت طراح باید ضرایب مقیاس بندی و تکنیک های دیگری را اعمال کند تا از سرریز محاسبات جلوگیری کند، که یک فرایند خیلی مشکل و وقت گیر می باشد. از این رو، به طور کلی پردازنده های DSP ممیز شناور از نظر برنامه نویسی و استفاده آسان هستند، اما معمولاً گران تر هستند و توان بیشتری مصرف می کنند.

دقت و حدود دینامیکی پردازنده های DSP ممیز ثابت 16 بیتی رایج در جدول زیر خلاصه شده است.

 

دقت پردازنده های DSP ممیز شناور 32 بیتی، 23-^2 است. چون دارای 24 بیت مانتیس می باشند. همچنین حدود دینامیکی آن ها    1.18 ×10−38x ≤ 3.4 × 1038  می­باشد.

طراحان سیستم باید حدود دینامیکی و دقت مورد نیاز را برای کاربردشان تعیین کنند.  پردازنده های ممیز شناور ممکن است در کاربردهایی که ضرایب متغییر با زمان هستند، سیگنال ها و ضرایب به حدود دینامیکی وسیع و دقت بالایی نیاز دارند و یا جایی که ساختار حافظهء وسیعی لازم باشد، مانند پردازش تصویر، نیاز شوند. همچنین پردازنده های DSP ممیز شناور استفاده موثری از کامپایلر های C می کنند، بنابراین هزینه توسعه و نگه داری را کاهش می دهند. سیکل توسعه سریع تر پردازنده های ممیز شناور ممکن است از قیمت اضافی آن ها مهم تر باشد.


نظرات()   
   
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
آخرین پست ها