miércoles, 11 de febrero de 2009

Sega Saturn: Procesador Mototola 68EC000.


FIGURA 1

FIGURA 2
ESPECIFICACIONES:
- 22.6MHz Yamaha FH1 24-bit procesador de señal digital.
- 11.3MHz Motorola 68EC000 procesador de sonido.
- 32 canales PCM.
- 8 FM canales.
- 44.1KHz sampling rate.

El DSP Motorola 68EC000, es la versión de bajo coste del Motorola 68000 diseñado para aplicaciones específicas. En el caso que nos ocupa: audio digital. Es programable.

Tener presente que la mayoría de procesadores, se suelen separar los operadores aritméticos en 2 conjuntos según se opere con datos en coma fija o en coma flotante. Básicamente, el DSP Motorola 68EC000 está compuesto de los siguientes registros dedicados para enteros:
• 16 registros de 32 bits para propósito general (D7 – D0, A7 – A0).
• 32 bits destinados a contador de programa (PC)
• 8 bits para registros de condiciones de código (CCR).

NOTA “Contador de programa”: Dependiendo de la arquitectura y del fabricante del procesador, podemos encontrarnos con diferentes organizaciones de registros. El control de programa es una forma de organizar los registros que contienen la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar. Existen otros tipos como: registro de instrucción, registro de dirección a memoria o registro intermedio de memoria (más usual en microprocesadores para PC). Para hacernos una idea, el PC se encuentra forma parte de la ALU.

VER FIGURA 1


1. Registros para datos: Son registros para operaciones bit a bit. También se pueden utilizar como registros indexados.

2. Registros de direcciones: Estos registros pueden ser usados como indicadores de pilas para software, registros de índice, o registros de dirección base. Los registros de dirección base pueden emplearse para operaciones de palabras largas (32 bits) y palabras (16 bits). El registro A7 se utiliza como un indicador de pilas de hardware, por ejemplo para el uso de llamadas de subrutina.

3. Registro de condiciones de código (CCR): Muchas operaciones con enteros, afectan al CCR. Está formado por 5 bits. El bit menos significativo se denomina “registro de esta” (SR) y ofrece un operando para cálculos de precisión. Los otros 4 bits restantes nos permiten elegir ciertas opciones sobre las operaciones que va a llevar a cabo el procesador. Para el caso concreto del procesador Motorola en estudio:

VER FIGURA 2

· X – Extend: Contendrá el valor del bit C de las operaciones aritméticas.
· N - Negative: Tomará valores 0 o 1 en función del signo del resultado de la operación.
· Z – Zero: Se pone a 1 si el resultado es 0.
· V – Overflow: Tomará el valor 1 si se produce un desbordamiento.
· C – Carry: Tendrá el valor 1 si se produce un acarreo durante una operación.

Para más información acerca del modelo programable de coma flotante ver bibliografía.

Bibliografía: Traducido de Programmer’s reference manual. Motorola (ISBN 013-723289-6)

Modulación ADPCM (empleada en la consola Super Nintendo)

La modulación DPCM es una modulación diferencial PCM, que se utiliza principalmente cuando la señal varía relativamente poco en el tiempo donde resulta muy eficiente. Se basa en codificar el valor de la diferencia entre muestras consecutivas con un solo bit. Surge el problema de que no sea posible seguir una variación rápida de la señal de entrada (sobrecarga de pendiente). Para aliviar este problema, se utiliza la modulación ADPCM (delta adaptativa) que consiste en variar el valor del salto (quantum) de forma dinámica.

Modulación PCM (empleada en la consola PS3)

¿Qué es? Es la técnica más sencilla para y extendida para transmitir de forma digital señales de naturaleza analógia.
¿En qué consiste? Consiste en muestrear la señal analógica, cuantificar las muestras y convertir las muestras cuantificadas en palabras de código de b bits, donde cada palabra código representa el valor de la amplitud cuantificado.
¿Dónde se suele utilizar? Se suele emplear en el formateo de señales de audio. Por ejemplo, para audio habitual (calidad CD) se utiliza:
- W = 20 – 20.000 Hz
- fnyquist = 40 KHz
- fs = 44’1 KHz
- b = 16 bits
- Vt = 705’6 Kbps

También se emplea en DSP.

Bibliografía: Apuntes de Sistemas Lineales UA.

viernes, 30 de enero de 2009

CREACIÓN BLOG DE LA ASIGNATURA DSP

Creación del blog para la asignatura DSP. Ingeniería técnica de telecomunicaciones, especialidad sonido e imagen de la Universidad de Alicante. Alumno: David Del Rosario Gilabert.