¿Que es un DSP?



dsp ¿Que es un DSP?

Un procesador de señal digital (DSP) es un tipo de microprocesador (increíblemente rápido y poderoso). Un DSP es único porque realiza el procesamiento de datos en tiempo real. Esta capacidad de operación en tiempo real hace de un DSP la opción perfecta para aplicaciones en las que no vamos a tolerar retrasos.

Básicamente un DSP adquiere una señal digital y la procesa para mejorar la misma. La mejora puede ser un sonido más claro, imagen más nítida o datos más rápidos.

Aunque hay muchos procesadores DSP, la mayoría son diseñados con las mismas operaciones básicas en mente, por lo que comparten el mismo conjunto de características básicas. Estas características se dividen en tres categorías:

  • Alta velocidad de cálculos aritméticos.
  • Transferencia de datos hacia y desde el mundo real.
  • Arquitecturas de memoria de múltiple acceso.

Operaciones Basicas de un DSP

Un DSP para operar requiere unas simples funciones típicas:

  • Suma y Multiplicación.
  • Retrasos.
  • Manejo de Arreglos (vectores).

Para realizar la aritmética simple requerida los procesadores DSP necesitan unidades aritméticas de alta velocidad. La mayoría de las operaciones requieren sumas y multiplicaciones juntas, por lo cual,  existe hardware para suma y multiplicación que pueden usarse en paralelo con una sola instrucción.

Los retrasos (delays) requieren que los valores intermedios sean mantenidos para su uso posterior. Esto también puede ser un requisito, por ejemplo, para un valor total que se actualiza, el total puede ser mantenido en el procesador para evitar lecturas y escrituras masivas en la memoria. Por esta razon los DSPs tienen muchos registros que pueden utilizarse para mantener los valores intermedios.

El manejo de arreglos requiere que los datos sean eficientemente adquiridos desde posiciones de memoria consecutivas. Esto implica la generación de la próxima direccion de memoria. Por esta razon existen registros especiales que se usan para mantener las direcciones de memoria y generar la siguiente rápidamente.

La capacidad de generar nuevas direcciones de manera eficiente es una característica de los procesadores DSP. Por lo general, la siguiente dirección de memoria necesitada puede ser generada durante la operación de búsqueda (fetch) o almacenamiento de un dato, poseen diversas formas de generar una nueva dirección.

Además de las matemáticas, en la práctica la mayoría de los DSPs  tratan con el mundo real. Aunque este aspecto es a menudo olvidado, es de gran importancia y marca algunas de las más grandes diferencias entre los procesadores DSP y los microprocesadores de propósito general.

En una aplicación típica, el procesador tendrá que tratar con múltiples fuentes de datos del mundo real. En cada caso, el procesador tiene que ser capaz de recibir y transmitir datos en tiempo real, sin interrumpir sus operaciones matemáticas internas. Hay tres fuentes de datos del mundo real:
dsp_1
  • Señales de entrada y salida.
  • La comunicación con un controlador de sistema de un tipo diferente.
  • La comunicación con un procesador DSP del mismo tipo.

Cuando aparecieron por primera vez los procesadores DSP, eran bastante rápidos: por ejemplo, el primer DSP de coma flotante – AT&T DSP32 – corrió a 16 MHz en un momento en que los relojes de PC eran de 5 MHz. Una demostración de moda en ese momento era realizar un cálculo fractal (Mandelbrot) en un DSP y en una PC, uno al lado de la otra. El DSP fractal fue, por supuesto, más rápido. Hoy, sin embargo, el procesador DSP más rápido  TMS320C6201 de Texas corre a 200 MHz. Esto ya no es muy rápido en comparación con un nivel de entrada de PC. Y  hoy el mismo cálculo fractal corre más rápido en el PC que en el DSP.
Sin embargo se siguen usando actualmente ¿por que? la respuesta reside parcialmente en la capacidad de ejecutar operaciones en paralelo, una respuesta más básica es que un  DSP puede manejar muchas señales, traten de alimentar una PC con 8 señales de audio de alta calidad y observen si no se ve afectado el rendimiento del procesador.

5 comentarios en “¿Que es un DSP?

  1. Miguel Àngel Gonzàlez T.

    Muy ilustrativa la descripciòn de las DSP. Q` nos ayudan a manejar operaciones en forma simultanea. Gracias.

  2. GUADALUPE PEREZ

    hola. nesecito saber el precio de un dsp y donde lo puedo comprar. gracias.

  3. ralcesar

    Hola.

    No te puedo responder, el precio de los DSP depende del País en que te encuentres. Podes conseguir DSPs desde valores cercanos a los PICs de media gama y de ahí seguir subiendo.

    También podes pedir un sample a los fabricantes, hace 1 semana pedí un DSP a Texas Instruments y me llego a los 4 dias.

  4. Pingback: Overview MCU ALU – DsPIC 30F | Ayuda Electronica | Ingenieria, Electronica Digital y Analogica

Comments are closed.