Введение
1 Задача выбора средств реализации алгоритмов и анализ цифровых устройств обработки информации 1 1
1.1 Область применения метода выбора средств реализации алгоритмов цифровой обработки информации 11
1.2 Цифровые методы и средства реализации алгоритмов обработки сигналов 15
1.2.1 Программные средства реализации алгоритмов цифровой обработки информации 16
1.2.2 Микропроцессорные средства реализации алгоритмов цифровой обработки информации 19
1.2.3 Средства реализации алгоритмов цифровой обработки информации на программируемой логике 22
1.3 Виды алгоритмов цифровой обработки информации 25
1.3.1 Управляющие алгоритмы 26
1.3.2 Вычислительные алгоритмы 27
1.3.3 Алгоритмы преобразования данных 28
1.3.4 Вычислительный процесс как общее средство реализации алгоритма 29
1.4 Формат представления потока данных 30
1.5 Формирование последовательного потока цифровых данных 35
1.5.1 Дискретизация аналогового сигнала по времени 35
1.5.2 Квантование входного сигнала по уровню 37
1.6 Оценочное время выполнения алгоритма 39
1.7 Формулировка подхода к методу выбора и обоснования средства реализации заданного алгоритма обработки данных 41
Выводы по разделу 1 48
2 Разработка количественных оценок сложности вычислительных операций 51
2.1 Определение коэффициента сложности вычислительных операций 51
2.2 Коэффициент сложности модели операций пересылок данных 53
2.2.1 Операции пересылок из регистра в регистр 53
2.2.2 Операции обращения к памяти 53
2.2.3 Операции обращения к стеку 57
2.2.4 Операции ввода-вывода 57
2.3 Коэффициент сложности модели операций преобразования данных 60
2.3.1 Операции сдвига 60
2.3.2 Логические операции 61
2.3.3 Арифметические аддитивные операции 62
2.3.4 Арифметические мультипликативные операции 67
2.4 Коэффициент сложности модели операций передачи управления 74
2.4.1 Обобщенная схема реализации операции передачи управления 74
2.4.2 Условный и безусловный переход 77
2.4.3 Операция множественного выбора 79
2.4.4 Операции циклических повторений 82
2.4.5 Операции вызова-возврата из подпрограмм 85
Выводы по разделу 2 87
Модели алгоритмов и метод выбора средства реализации 88
3.1 Обзор моделей вычислительных процессов 88
3.2 Обобщенный параметр модели алгоритмов 90
3.3 Частные нормированные параметры входного сигнала 92
3.3.1 Динамический диапазон входного сигнала 92
3.3.2 Скорость последовательного потока данных 98
3.3.3 Преобразование входных данных 101
3.4 Статистические характеристики использования различных видов операций в алгоритмах 104
3.5 Частные нормированные параметры модели алгоритмов 108
3.5.1 Сложность алгоритма 108
3.5.2 Число операций алгоритма 114
3.5.3 Коэффициент реального времени 115
3.6 Метод выбора средств реализации алгоритмов на основе целевой функции модели алгоритма 120
Выводы по разделу 3 125
Разработка программного обеспечения для метода выбора средства реализации алгоритмов и результаты исследований 128
4.1 Назначение программного обеспечения 128
4.2 Структура программного обеспечения 129
4.3 Ввод данных 131
4.4 Обработка данных 134
4.5 Анализ результата 136
4.6 Исследование зависимостей нормированных параметров от параметров входного сигнала и алгоритма 138
4.6.1 Нормированный коэффициент динамического диапазона... 138
4.6.2 Нормированный коэффициент последовательного потока данных 139
4.6.3 Нормированный коэффициент трансформации отсчетов 141
4.6.4 Нормированный коэффициент сложности алгоритма 143
4.7 Весовые коэффициенты для нормированных параметров 144
4.8 Примеры использования программного обеспечения 148
Выводы по разделу 4 160
Заключение 161
Литература
