Cours sur la programmation des processeurs de signaux DSP

Cours sur les
processeurs de signaux
DSP TMS320F2812
Par Abdelouhed ABOUNADA

Sommaire
I. Introduction : ................................................................................................................................... 6
II. Utilité des DSP : ............................................................................................................................... 6
1. Avantages des DSP : .................................................................................................................... 6
2. Applications des DSP : ................................................................................................................. 7
III. Processus de développement d’un programme sur DSP : .......................................................... 8
IV. Architecture de Von Neuman et architecture de Harvard : ........................................................ 9
1. Von Neuman : .............................................................................................................................. 9
2. Harvard : ...................................................................................................................................... 9
3. Utilisation de ces structures dans les DSP : ............................................................................... 10
V. Principales fonctionnalités : .......................................................................................................... 10
1. Opérateur MAC : ....................................................................................................................... 10
2. Accès mémoire .......................................................................................................................... 11
VI. Langage de programmation des DSP : ...................................................................................... 12
VII. Architecture mémoire des DSP ................................................................................................. 12
1. Parallélisme d’accès .................................................................................................................. 13
2. Mémoires externes et internes ................................................................................................. 13
3. Pile câblée .................................................................................................................................. 14
4. Carte mémoire du DSP TMS320F2812 : .................................................................................... 14
5. Mémoire Flash : ......................................................................................................................... 15
6. ROM : ......................................................................................................................................... 15
7. Flash mémoire M0, M1 SARAMs : ............................................................................................. 15
8. Les mémoires L0, L1, H0 SARAMs : ........................................................................................... 16
9. Boot ROM : ................................................................................................................................ 16
VIII. Instructions DSP :....................................................................................................................... 16
IX. Modes d’adressage : .................................................................................................................. 19
1. Mode d'adressage direct : ......................................................................................................... 19
2. Mode d'adressage indirect. ....................................................................................................... 20
3. Mode d’adressage en bit inversé (bit reversed addressing) : ................................................... 20
4. Mode d’adressage circulaire ou adressage en modulo (Circular Buffering) : ........................... 20
X. DSP « TMS320F2812 » de Texas Instruments : ............................................................................. 21
1. Architecture générale du DSP : ................................................................................................. 21
2. Module « EVA » : ....................................................................................................................... 22
a. Etude du fonctionnement du Timer: ..................................................................................... 22

b. Etude du fonctionnement des unités de comparaison (1, 2 et 3) : ....................................... 25
c. Etude du fonctionnement des unités de capture (1, 2 et 3) : ............................................... 27
3. Unité de commande : ................................................................................................................ 28
a. Les phases du pipeline : ......................................................................................................... 29
b. Gestion des boucles : ............................................................................................................. 29
4. Unité de traitement (DP : Data Processor) : .............................................................................. 29
5. Unité de mémorisation :............................................................................................................ 29
6. Unité de communication (EIU : External Interface Unit) : ......................................................... 30
7. Unité de contrôle (IP : Instruction Processor): .......................................................................... 30
8. Registres .................................................................................................................................... 30
a. Accumulateur (ACC, AH, AL) : ................................................................................................ 30
b. Registre de multiplicande (XT) : ............................................................................................ 31
c. Registre de produit (P, PH, PL) : ............................................................................................. 31
d. Registres auxiliaires (XAR0-XAR7, AR0-AR7) : ....................................................................... 32
e. Registres de contrôle d’interruptions : ................................................................................. 32
XI. Convertisseur AD (ADC) : .......................................................................................................... 33
1. Caractéristiques : ....................................................................................................................... 33
2. Principe de fonctionnement : .................................................................................................... 34
XII. Carte eZdsp TM F2812 : ............................................................................................................ 36
XIII. Conclusion : ......................................................................................... Erreur ! Signet non défini.
Travaux pratiques 1 : élaboration d’un signal rectangulaire : ............. Erreur ! Signet non défini.
I. But de manipulation : .............................................................................. Erreur ! Signet non défini.
II. Etapes de programmation de la carte eZdsp TM F2812 : ....................... Erreur ! Signet non défini.
1. Création d’un nouveau projet : Project === > New ............................. Erreur ! Signet non défini.
2. Création d’un nouveau fichier dans le projet : File === > New === > Source File Erreur ! Signet
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3. Compilation du programme : .............................................................. Erreur ! Signet non défini.
4. Transfert du programme vers la carte eZdsp : .................................... Erreur ! Signet non défini.
III. Programme réalisé : ............................................................................ Erreur ! Signet non défini.
IV. Résultats : ............................................................................................ Erreur ! Signet non défini.
1. Simulation avec LED : .......................................................................... Erreur ! Signet non défini.
2. Visualisation du signal sur oscilloscope : ............................................. Erreur ! Signet non défini.
V. Conclusion : ............................................................................................. Erreur ! Signet non défini.
Travaux pratiques 2 : élaboration d’un signal rectangulaire à largeur d’impulsion variable
« signal PWM » : .................................................................................. Erreur ! Signet non défini.

I. But de manipulation : .............................................................................. Erreur ! Signet non défini.
II. Etapes de programmation de la carte eZdsp TM F2812 : ....................... Erreur ! Signet non défini.
III. Programme réalisé : ............................................................................ Erreur ! Signet non défini.
IV. Résultats : ............................................................................................ Erreur ! Signet non défini.
V. Conclusion : ............................................................................................. Erreur ! Signet non défini.
Bibliographie.................................................................................................... Erreur ! Signet non défini.

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Table des figures
Figure 1: Le processus de développement d’un programme sur DSP .................................................... 8
Figure 2: architecture de type Von Neuman ........................................................................................... 9
Figure 3: architecture de type Harvard ................................................................................................ 10
Figure 4: Evolution du temps d'exécution d'une opération MAC ......................................................... 11
Figure 5: Carte mémoire du DSP TMS320F2812 ................................................................................ 14
Figure 6 : Architecture générale du DSP TMS320F2812 ..................................................................... 21
Figure 7: Schéma synoptique du module EVA ...................................................................................... 22
Figure 8: Schéma synoptique du trimer ................................................................................................ 23
Figure 9: Principe de fonctionnement du timer pour le mode «countinuous-up» ................................ 24
Figure 10: Principe de fonctionnement du timer pour le mode «countinuous-up/down» ..................... 24
Figure 11: Schéma synoptique d'une unité de comparaison du module EVA ....................................... 26
Figure 12: Schéma synoptique d'une unité capture du module EVA .................................................... 27
Figure 13: diagramme d'état de l'unité de contrôle .............................................................................. 30
Figure 14: Schéma du module ADC ...................................................................................................... 34
Figure 15: Schéma ADC en mode cascade ........................................................................................... 35
Figure 16: Schéma ADC avec double séquenceurs............................................................................... 35
Figure 17: carte de développement eZdsp TM F2812 .......................................................................... 36
Figure 18: Schéma synoptique de la carte eZdspTM F2812 ................................................................. 36
Figure 19: LED allumée "à l’état 1" ............................................................... Erreur ! Signet non défini.
Figure 20: LED éteinte "à l’état 0" ................................................................. Erreur ! Signet non défini.
Figure 21: montage et signal obtenus ............................................................. Erreur ! Signet non défini.
Figure 22: signal obtenu sur la sortie GPIOA0/PWM1 .................................. Erreur ! Signet non défini.
Figure 23: Première étape de compilation du programme "Compile File" .... Erreur ! Signet non défini.
Figure 24: Deuxième étape de compilation du programme "Rebuild All" ..... Erreur ! Signet non défini.
Figure 25: Montage de simulation et signaux obtenus sur les broches PWM1 et PWM2 . Erreur ! Signet
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Figure 26: Signaux complémentaires obtenus sur les broches PWM3 et PWM4 ...... Erreur ! Signet non
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