DSP, caracterisitcas y ejemplos

digital signal processor es un tipo especial de microprocesador para diseñar y procesar señales digitales lo mas rápido posible. Las carácterísticas vienen condicionadas por el requerimiento de la aplicación. Todas usan ensamblador: la operación mas básica es MAC «multiply and acumulate» AC<- AC+(b*c). Deben ser dispositivos rápidos para poder procesar muestras en tiempo real. Mac debe ser rápida debido a la sobrecarga de datos. Debe permitir un cómodo manejo de esos datos. Debe ser programable=flexible. Aplicaciones: comunicaciones inalámbricas y procesamiento de audio/video GPS y radar. Control de motores. Ventajas e inconvenientes de RTOS.
RTO aquel que responde ante un evento en un tiempo acotado. El programador puede estructurar la aplicación como un conjunto de tareas concurrentes sin tener que controlar el tiempo a mano. ventajas: 
poder trabajar con tiempos acotados hace nuestra app eficiente y predecible. Al usar multitarea no me preocupo por cuanto tiempo hay que dedicarle a cada tarea, de ello se encarga el scheduler. Puedo gestionar tareas, memoria y prioridades. Si no hago nada-> tarea idle = bajo consumo. Escalabilidad: puedo añadir tareas independientes (cuidado prioridades), puedo reutilizar el código. 

Desventajas:

gasto tiempo de CPU cuando cambio de tarea en ejecución y al elegir tarea. Gasta memoria de CPU códigos/datos, cuidado con prioridades para un correcto funcionamiento. En el proyecto de lab es muy amplio y sale rentable usar RTO porque si configuramos bien las prioridades, tenemos un sistema que hace muchas tareas monitorizando temporalmente sin necesidad de controlar tiempos. Además los inconvenientes se ven mas compensados. 

System on Chip comentando y ejemplos

Un System on Chip (SoC) es un circuito integrado complejo que integra los principales elementos funcionales de un producto final completo en un solo chip o chipset. Un diseño típico de SoC incorpora : Un procesador programable, Memoria en el chip, Unidades de aceleración hardware (como DSP), Interfaces periféricos, Software empotrado Ejemplos:

Microcontroladores:

Básicamente son SoCs compuestos por un procesador y muchos periféricos.

Renesas SH7641:

SoC para Smartphones:

Se muestra un ejemplo con núcleos ARM, DSP, aceleración hardware, controladores de LCD, y múltiples interfaces (UART, USB, SPI) .

Configuración de tareas en proyecto de laboratorio:

Si se utilizara un RTOS, la aplicación se estructuraría en tareas concurrentes. Tareas a configurar: Tareas periódicas: Para atender eventos que ocurren constantemente a una frecuencia determinada (ej. Muestrear un sensor o destellar un LED). Tareas aperiódicas: Para eventos que no se sabe cuándo ocurrirán (ej. Pulsar un botón o una parada de emergencia), las cuales permanecerían bloqueadas hasta el evento. Tarea Idle: Para cuando no hay tareas activas, usada para contabilizar ocupación o bajo consumo.Funcionalidad fuera del SO: Las Rutinas de Servicio de Interrupción (ISR) se mantienen para manejar interrupciones hardware. Estas deben realizar el trabajo mínimo necesario y señalizar a las tareas del RTOS (mediante eventos o flags) para que procesen la información.

Instrucciones MAC en un DSP:

 DSPs se utilizan como unidades de función de aceleración hardware e implementación de algoritmos. Multiply and Accumulate que estas instrucciones realizan una multiplicación y una suma en un solo ciclo de reloj, carácterística fundamental para el procesamiento de señales.

¿En qué se diferencia un DSP de un microcontrolador?

¿En qué se diferencia un DSP de un SoC?  SoC (System on Chip):

Es un circuito integrado complejo que integra los elementos funcionales mayores de un producto final en un solo chip. Un SoC contiene típicamente varios componentes, incluyendo un procesador programable, memoria, interfaces y, a menudo, un DSP como una de sus partes . DSP: Es uno de los componentes o bloques (IPs) que pueden formar parte de un SoC , encargado de funciones de aceleración hardware o algoritmos específicos.