Multiplicação de valores inteiros
Sinal
Ponto decimal
Selecionar subconjunto
de bits
Soma
Multiplicação
Multiplicação de valores fracionais
Sinal
Ponto decimal
Selecionar subconjunto
de bits
Arrendondamento
A
a7
a6 a5 a4
a3 a2
a1 a0
Arredondamento para o mais próximo
B = a7:a4 + a3
B
b3
b2
b1 b0
Arredondamento convergente
if a3:a0 <> 1000
B = a7:a4 + a3
else
B = a7:a4 + a4
ULA
para
ponto
fixo
ULA
para
ponto
flutuante
Filtro FIR
(resposta finita a impulso)
Arquitetura Harvard
CPU
Barramento de Endereços A
Barramento de Dados A
Barramento de Endereços B
Barramento de Dados B
Memória A
Memória B
Modos de endereçamento
register
indirect
postincrement
Ler os dados apontados por endereço em
registrador
Depois de ter lido os dados, incremente o ponteiro
do endereço
postdecrement Depois de ter lido os dados, decremente o ponteiro
do endereço
register
postincrement
bit reversed
(borboleta
FFT)
Depois de ter lido os dados, incremente o ponteiro
do endereço de um número de posições indicado
por um registrador
Reorganize os bits de endereço para chegar
No proóximo endereço
Modos de endereçamento
Endereçamento módulo
Unidade de geração de endereços
Sem Pipelining
ciclo de relógio
1
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
2
3
4
I1
5
6
7
8
I2
I1
I2
I1
I2
I1
I2
Pipelining
ciclo de relógio
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
1
2
3
4
5
6
7
I1
I2
I3
I4
I5
I1
I2
I3
I4
I5
I1 I2
I3
I4
I5
I1
I2
I3
I4
8
I5
Conflito de disponibilidade
de recursos
ciclo de relógio
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
1
2
3
4
5
I1
I2
I3
I4
I5
I1
I2
I3
I4
6
I2
8
I5
I1 I2 I2/3 I4
I1
7
I3
I5
I4
I5
Resolução do Conflito
usando Bloqueiamento
ciclo de relógio
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
1
2
3
4
5
6
7
8
I1
I2
I3
I4
I4
I5
I1
I2
I3
I3
I4
I5
I1
I2
I2
I3
I4
I5
I1 NOP I2
I3
I4
Falha de sincronização
I1
I2
I3
MOV
SUB
MOV
R0,5678
R0,4444
X0,[R0]
Efeito de salto
ciclo de relógio
1
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
2
3
4
5
BRA I2
-
-
BRA -
-
-
BRA -
-
6
7
8
N1 N2
N1 N2
-
N1 N2
BRA NOPNOPNOP N1
Solução: salto com retardo
I1
I2
I3
I4
BRA
SUB
MOV
ADD
5678
R0,R2
R3,R2
R4,R5
;salto para novo endereço
;estas três
;instruções são executadas
;antes de salto
• problema: salto condicional
Solução: salto com retardo
ciclo de relógio
1
obter
instrução
decodificar
ler/escrever
memória
executar
2
3
4
BRA I2
I3
I4 N1 N2
BRA I2
I3
BRA I2
5
6
7
8
I4 N1 N2
I3
BRA I2
I4 N1 N2
I3
I4 N1
Resumo
Diferenças entre DSP e processador comum
• DSPs são feitas para aplicações embarcadas de
processamento de sinais em tempo real
• DSPs não podem ser programado pelo usuário
(não existe UGM, nem SO, nem cache, nem multiprocessamento)
• DSPs usam alguma forma de "Arquitetura
Harvard"
• DSPs dedicam uma parte significativa de
superfície de silício para operações de
multiplicação/acumulação
Resumo (continuação)
Diferenças entre DSP e processador comum
• Programas de DSPs estão armazenadas
frequentemente em ROM on-chip
• DSPs frequentemente possuem dois RAMs
on-chip para dados
• O mecanismo de interrupção de DSPs é
simples e rápido
• DSPs são frequentemente programados em
Assembler
Resumo (continuação )
2
Diferenças entre DSP e processador comum
• Mecanismo de E/S simples
• Espaço de endereçamento reduzido
• DSPs de ponto fixo podem usar saturação em vez
de estouro
• Modos de endereçamento específicos (buffer
circular, "borboleta")
• Suporte para laços e as vezes pilha on-chip
• benchmark para DSPs são diferentes: :
– Filtro FIR/IIR, FFTs
– Convolução, Produto de vetores