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Microprocesseurs - Mise en œuvre et exemples d'applicationArticle de référence | Réf : E3565 v1
Auteur(s) : Gérard BLANCHET, Patrick DEVRIENDT
Date de publication : 10 févr. 2000
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D’une façon générale les plus récents des DSP sont dotés :
d’une architecture interne, et parfois externe, de type Harvard : un banc mémoire pour les données, l’autre pour les programmes ;
d’un fonctionnement pipeline.
Nous allons, dans ce qui suit, rappeler les principes et les implications de ces caractéristiques. Lorsque l’on regarde en effet de près l’architecture d’un DSP, on retrouve des caractéristiques que l’on prête aux machines à jeu d’instructions réduit, ou RISC, soit :
chaque sous-cycle d’un fonctionnement pipeline doit voir une instruction se terminer et cette condition impose un format « mot unique » pour les instructions ;
en raison de cette structure d’instruction, le décodage est simplifié et la réalisation d’un séquenceur câblé et non microcodé est alors possible ; la place occupée par le contrôle, dans le circuit électronique, est bien inférieure (10 à 20 %) à celle que l’on rencontre dans les processeurs à jeu d’instructions complexe CISC (50 à 60 %) ;
les seules instructions d’accès à la mémoire sont les load et store utilisant l’indirection sur registres ;
afin d’éviter le recours à la mémoire, le nombre de registres a tout intérêt à être important ; le concept de fenêtres de registres, linéaire ou circulaire, est parfois utilisé.
En corollaire, la taille des programmes est pénalisée (pas plus de 30 % cependant par rapport à une machine CISC). On peut cependant considérer que le débat RISC-CISC n’est plus d’actualité en raison de la convergence des principes retenus dans ces deux types d’architectures.
La présence de mémoire cache dans un DSP n’est pas toujours d’une grande importance pour les performances. Les DSP sont en effet souvent pourvus de mémoire interne dont le temps d’accès permet de se passer de cache.
L’utilisation de mémoires caches, ou caches, s’appuie sur le principe de localité. Celui-ci est basé sur le fait que les instructions d’un programme sont, au cours de leur exécution, « proches » les unes des autres du point de...
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(1) - EDWARD (A.L.) - IEEE ASSP Magazine. - Oct. 1988.
(2) - BLANCHET (G.), DUPOUY (B.) - Architecture des ordinateurs : des techniques de base aux techniques avancées. - Masson 1991.
(3) - Analog Devices - ADSP-2100, Applications Handbook. - Vol. 1.
(4) - Texas instruments, Semiconductor Group - IEEE Std 1149.1 (JTAG) Testability. - Document technique. Ref. SSYA 002C.
(5) - ROTTE (E.), WOUDSMA (R.), KIEVITS (P.), MOERMAN (C.M.) - REAL DSP Technology for Telecom Applications. - DSP Multimedia & Technology mars/avr. 1999. Vol. 8 no 2.
(6) - HANSEN (C.) - Architecture of a Broadband Mediaprocessor. - COMPCON96.
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