Представление данных в алгоритме

Данные

Реализация устройств цифровой обработки сигналов (ЦОС) на базе цифровых сигнальных процессоров (ЦПОС) включает следующие основные этапы:

разработка метода и алгоритма ЦОС,

составление и отладка программы,

выполнение программы процессором.

На всех этапах объектами цифровой обработки являются данные - совокупность констант, переменных и массивов. Различают исходные, промежуточные и конечные данные: значения исходных данных задаются, а промежуточных и конечных – вычисляются.

Указанным этапам соответствуют разные модели обработки данных

Первому— математическая,

Второму – программная,

Третьему – физическая.

Каждому из этих этапов соответствует свое представление данных, обусловленное спецификой модели.

В настоящей главе рассматривается представление данных на уровне физической модели – в регистрах и ячейках памяти процессоров. Однако прежде кратко остановимся на основных характеристиках данных и особенностях их представления в алгоритме и программе.

Представление данных в алгоритме.

Данные в схеме алгоритма представляются:

Символическими именами констант, переменных и массивов,

Непосредственно константами.

Важнейший характеристикой данных, определяющей их представление и обработку в процессоре, является тип данных.

Различают следующие основные типы данных

Целый,

Вещественный

Комплексный,

Логический,

Литеральный (текстовый)

В алгоритмах ЦОС в вычислительных блоках, непосредственно относящихся к обработке сигналов, как правило, используются данные:

вещественного типа – отсчеты входного и выходного сигналов, коэффициенты уравнений, отсчеты ДПФ и импульсных характеристик, значения частотных характеристик и т.д.

комплексного типа—в виде упорядоченных пар данных вещественного типа, соответствующих вещественной и мнимой частям,

целого типа – количество и номера отсчетов и коэффициентов, размерность массивов, счетчики и т.д.,

логического типа – в операциях побитовой обработки.

Операции управления и вычисления адресов (номеров ячеек памяти, хранящих данные) выполняются специальными устройствами, предусмотренными в архитектуре процессоров, поэтому такие вычисления непосредственно к обработке данных не относятся и в этой главе не рассматриваются.

Наибольший объем вычислений в алгоритмах ЦОС связан с данными вещественного типа, поэтому в настоящей главе им уделено основное внимание. Обработка данных целого типа, занимающая, как правило, существенно меньший объем вычислений, также обсуждается. Особенности обработки данных логического типа и бит – последовательностей рассматриваются в гл.6