Возможная структура микропроцессора содержит элементы, входящие в большинство существующих микропроцессоров: шину ввода-вывода данных, умножитель-накопитель, сумматор-вычитатель, память данных, программ и коэффициентов, блок адресации, программный счетчик и генератор синхросигналов.
Дополнительно к ним содержит три буферных ЗУ. Для вычисления с помощью такого микропроцессора необходимо в течение N тактов осуществить загрузку входного массива данных длиной N действительных слов в память данных, выполнить (N/2)log2N циклов вычисления базовой операции (если используется алгоритм по основанию 2), и в течение 2N тактов выгрузить N комплексных отсчетов вычисленных коэффициентов Фурье входного массива данных. Дальнейшее повышение производительности может быть достигнуто на основе отказа от программируемых однопроцессорных архитектур и перехода к параллельно-конвейерным специализированным процессорам.
Процессор состоит из log2N процессорных элементов, выполняющих «бабочку», и log2 N—1 блоков коммутации, выполняющих перестановки данных в соответствии с графом реализуемого алгоритма. Он обеспечивает непрерывную обработку последовательности массивов входных данных по N отсчетов в каждом и формирование соответствующей последовательности выходных массивов комплексных коэффициентов Фурье по N комплексных отсчетов в каждом. Быстродействие конвейерных систем оценивается периодом ввода двух последовательных массивов входных данных, при котором система обеспечивает корректное выполнение заданной операции.
Рост быстродействия достигается за счет параллельной работы. Вторым существенным моментом, определившим резкий скачок производительности, является углубление специализации системы обработки данных. С другой стороны, программируемые системы позволяют решать широкий круг задач, однако, имеют свои недостатки, которые состоят в более низкой производительности и сложной аппаратной реализации таких систем. В связи с этим уместно заметить, что для систем подавляющее большинство алгоритмов, которые они должны выполнять, может быть сведено к некоторому базовому набору операций. Эта общность может быть изучена и использована затем для упрощения аппаратуры при сохранении достаточной степени гибкости.
Copyright © 2023 Сайт разработан go-up.info
