Контроллер dsp что это
Что такое DSP процессор?
Приветствую! Многие современные головные устройства идут со встроенным DSP процессором, давайте разберемся что это такое и для чего он нужен?! 🤔
Правильное, русское название у него «Цифровой сигнальный процессор» (от англ. Digital Signal Processor, DSP, цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС) — специализированный микропроцессор, предназначенный для обработки оцифрованных сигналов (обычно, в режиме реального времени)
Так давайте попробуем разобраться, зачем нужна эта временная коррекция, которая может управлять задержками на каждом канале. Но для начала давайте представим себе салон автомобиля, со всеми его характеристиками, неправильной формой (отличной от куба, которым является обычная комната), своим АЧХ (Амплитудно-частотная характеристика). И вот в этой «неправильной» среде звук распространяется не так как в обычной жилой комнате, часть его искажается, часть поглощается деталями салона. В итоге мы практически слышим не совсем то, что излучают динамики.
Немаловажным также является расположение слушателя относительно динамиков – как правило, в автомобиле слушатель (водитель, к примеру) находится не по центру и совсем на разных расстояниях от динамиков, что также вносит свои изменения в звучание, ведь один динамик звучит громче и напористее, так как находится ближе, а второй не так напористо и громко, ведь находится дальше от слушателя.
DSP-процессоры принципиально отличаются от микропроцессоров, образующих центральный процессор настольного компьютера. По роду своей деятельности центральному процессору приходится выполнять объединяющие функции. Он должен управлять работой различных компонентов аппаратного обеспечения компьютера, таких как дисководы, графические дисплеи и сетевой интерфейс, с тем чтобы обеспечить их согласованную работу.
Это означает, что центральные процессоры настольных компьютеров имеют сложную архитектуру, поскольку должны поддерживать такие базовые функции, как защита памяти, целочисленная арифметика, операции с плавающей запятой и обработка векторной графики.
В итоге типичный современный центральный процессор поддерживает несколько сот команд, которые обеспечивают выполнение всех этих функций. Следовательно, нужен модуль декодирования команд, который позволял бы реализовывать сложный словарь команд, а также множество интегральных схем. Они, собственно, и должны выполнять действия, определяемые командами. Иными словами, типичный процессор в настольном компьютере содержит десятки миллионов транзисторов.
DSP-процессор, напротив, должен быть «узким специалистом». Его единственная задача — изменять поток цифровых сигналов, и делать это быстро. DSP-процессор состоит главным образом из высокоскоростных аппаратных схем, выполняющих арифметические функции и манипулирующих битами, оптимизированных с тем, чтобы быстро изменять большие объемы данных.
Процессорная магнитола. Зачем?
И вот для того, что бы получить правильную звуковую сцену, в столь «не правильных» условиях и существует звуковые процессоры и процессорные магнитолы. Они позволяют очень виртуозно управлять звуковой сценой, смещать ее в любую сторону. Задержки же позволяют нивелировать «не правильное» размещение динамиков и форму салона. Задержки длятся миллисекунды, но они способны значительно сместить звуковую сцену, чем и пользуются профессионалы; в своих системах они способны «слить» весь звук со всех сторон в точке слушателя, где не ощущается ни «отдельности» сабвуфера, ни напора ближнего динамика.
1. Возможно настройка отличной звуковой сцены, добиться которой в беспроцессорном варианте тяжело.
2. Множество регулировок звуковой сцены.
3. Наличие приличного эквалайзера, с помощью которого можно отлично порезать сигнал на полосы.
Контроллер dsp что это
Традиционно разработка программ для управления системой ЧПУ обрабатывающих станков идет на компьютере. Это удобный и универсальный вариант, позволяющий сократить срок программирования без потери качества за счет специализированного ПО, снизить вероятность ошибок и произвести моделирование, предупредив брак, поломку инструмента. В идеальном случае размещать подобный компьютер необходимо рядом со станком, что позволит сразу внести возможные коррективы в программу, обеспечив максимальную загрузку оборудования. Одновременно это не всегда возможно по следующим причинам:
В итоге применение компьютера остается удобным, но не всегда возможным. Альтернативным вариантом загрузки программ управления станком с ЧПУ станет использование пульта управления DSP. Он представляет компактное устройство, сравнимое по размерам с обычным смартфоном, на котором расположен ЖК-дисплей и клавиатура. На экране отображается основная информация, касающаяся геометрически координат расположения инструмента, введенные оператором команды и параметры, что достаточно для оперативного управления и внесения коррективов. Дополнительно имеется USB-порт для переноса программы управления с компьютера на станок, позволяя использовать ПК, размещенный в другом помещении.
Преимущества пультов управления DSP
Сегодня практически все современные модели обрабатывающего оборудования с системами ЧПУ оснащаются в базовой комплектации или в качестве дополнительной опции пультами DSP. Связано это со следующими преимуществами оборудования:
Одновременно пульт управления ЧПУ DSP имеет и ряд недостатков, которые необходимо учитывать при работе или выборе подобной опции во время покупки станка:
Где приобрести пульт управления DSP
Если на вашем предприятии установлен парк оборудования с числовым-программным управлением, то наличие пульта DSP будет отличной страховкой при выходе компьютера из строя или способом снизить расходы на их обслуживание. Приобрести DSP 0501 для производства можно в нашей компании SteepLine. Мы специализируемся на изготовлении широкого спектра настольных станков для обработки древесины, металла, камня и пластика с системой ЧПУ, широкого спектра отдельных узлов для них. Решая купить пульт управления DSP в нашей компании, вы получаете следующие преимущества:
Для получения дополнительной информации, коммерческого предложения на поставку пульта управления DSP свяжитесь с нашими специалистами по телефону 8-800-707-95-92 (звонок бесплатный из любого российского региона).
Какие бывают контроллеры DSP
Виды контроллерных устройств
Эта электронная деталь станка предназначена для осуществления управления фрезерным ЧПУ станком с помощью сигнальных электронных импульсов. Модели контроллеров могут различаться по виду конструкции и монтажу. В связи с этим существует разница в методе управления агрегатом.
Что может ЧПУ станок с DSP-контроллером
Приводные системы ЧПУ станка управляются с помощью сигнальных импульсов, которые посылает им контроллер. Сигнальные потоки происходят от преобразования информативных данных, которые поступают от внешнего накопителя. Он не имеет зависимости от питания, а контроллер получает его через кабель и USB-интерфейс от персонального компьютера или через 50-ти жильный провод от агрегата.
Подключать сразу оба провода не стоит, иначе возможно повреждение микросхем и контактов электрическим током, если отсутствует хорошее заземление. Посредством кнопок функционала можно осуществлять различные оперативные шаги.
Благодаря флеш-накопителю, станок может обойтись и без подключения к компьютеру, так как вся программа будет на флешке. Сделать модель в специальной программе можно и в удобном кабинете.
Что лучше компьютер или DSP-контроллер
У каждого из них есть свои преимущества и свои слабые места. Что именно выбрать – личное дело каждого. Преимущества довольно ясны. Расскажем о недостатках каждого из них.
Что лучше — DSP-пульт или стационарная система управления
Современные фрезерные станки с ЧПУ рассчитаны на работу с персональным компьютером. С помощью ПК можно не только загружать файлы управляющих программ в память системы ЧПУ, но и задавать параметры обработки, изменять многочисленные настройки станка (к примеру, скорость и ускорение движения инструментального портала по каждой из координатных осей). Кроме того, с помощью клавиатуры ПК можно напрямую управлять перемещением режущего инструмента (так называемая работа станка в «ручном режиме»).
Таким образом, персональный компьютер является неотъемлемым компонентом обрабатывающей станочной системы. Однако в ряде случаев применение ПК может быть затруднено или даже «противопоказано». Так размещение ПК вблизи станка требует определённого пространства, которое бывает трудно выделить в небольшом производственном помещении (особенно когда речь идёт о малом предприятии или индивидуальной мастерской). Кроме того, ряд материалов (таких как камень или графит) при обработке дают обильную пыль, которая быстро засоряет ПК и гарантированно выводит его из строя. В подобных случаях производители станков рекомендуют использовать специальный пульт управления — DSP-контроллер.
Зачем нужен DSP-контроллер?
Без преувеличения можно сказать, что компактный пульт для управления станком всегда удобнее стационарного компьютера (даже ноутбука). DSP-контроллер представляет собой небольшое устройство (чуть крупнее смартфона), оснащённое клавиатурой и сигнальным ЖК-дисплеем. В DSP-контроллер встроены порты для прямого подключения внешних источников памяти («флешек»). Поэтому DSP-контроллер позволяет не просто задавать команды фрезерному станку, но и загружать в память ЧПУ управляющие файлы.
Практически все современные модели станков с ЧПУ комплектуются DSP-контроллерами — базово или в качестве опции. Если бы файлы управляющих программ не требовалось создавать в САМ-пакетах (для чего волей-неволей приходится обращаться к ПК), то большинство операторов наверняка предпочли бы работать с DSP-контроллерами, а не управлять станком «напрямую» с ПК.
DSP-контроллер или компьютер?
В конечном счете, каждый оператор решает индивидуально — пользоваться ли DSP-контроллером, или работать со станком, подключённым к ПК. Ниже рассмотрены преимущества и недостатки обеих систем.
Преимуществами ПК являются:
В то же время, система управления на базе ПК имеет ряд недостатков:
Преимуществами использования DSP-контроллера являются:
К недостаткам применения DSP-контроллера относятся:
Альтернативы?
В последнее время набирает популярность так называемый «радиопульт для NC Studio». Это компактное устройство для дистанционного управления компьютером по радиоканалу. По сути, радиопульт является «смычкой» систем управления фрезерным станком на базе ПК и DSP-контроллера. Радиопульт имеет широкий радиус действия (до 15 метров — есть возможность управления группой станков) и позволяет запрограммировать команды на перемещение, калибровку, остановку и запуск (а также паузу обработки) фрезерного станка. Имеется возможность активировать функцию автозапуска управляющей программы.
Единственным минусом радиопульта по сравнению с DSP-контроллером является необходимость активации вкладки «ручного управления» (окно «Manual Window») при запущенной на ПК программе «NC Studio». Таким образом, радиопульт действительно является лишь удобным дополнением к системе управления на базе ПК. В то время как DSP-контроллер — это полноценное устройство, позволяющее не просто работать с фрезерным станком при выключенном ПК, но и вовсе обходится без компьютера.
Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.
DSP-процессоры: назначение и особенности
DSP-процессоры: назначение и особенности
Большинство из нас в повседневной жизни постоянно сталкивается с различными компьютерными системами: процессорами общего назначения (general-purpose, в основном x86) в ноутбуках и рабочих станциях, их мощными многоядерными версиями в датацентрах, мобильными процессорами в телефонах, многочисленными контроллерами в бытовой технике и на транспорте. Но помимо всех упомянутых вариантов есть ещё одно важное, хотя и редко упоминаемое семейство: цифровые сигнальные процессоры, чаще именуемые Digital Signal Processors или просто DSP.
Именно DSP решают задачи обработки больших объёмов информации в реальном времени, возникающие при передаче данных (звонков и мобильного Интернета) в мобильных сетях, обработке фотографий и восстановлению звука. Даже в топовых телефонах вся эта работа выполняется не на мощных ARM-ядрах, а на специализированных DSP.
В этой статье будет кратко изложена история DSP, их отличие от процессоров общего назначения, особенности их архитектуры, а также будет подробно рассказано о способах оптимизации кода.
История
Первые DSP появились в 1970-х годах. Эти процессоры стали логичным развитием специализированных аналогово-цифровых устройств, предназначенных для обработки речи, прежде всего её кодирования и фильтрации (прорыв в соответствующих научно-технических отраслях стал возможен благодаря спросу на эти технологии в годы Второй Мировой войны). Трудоемкость и сложность разработки устройств под каждую возникающую задачу, а также успехи в развитии электронной базы (широкое распространение технологии MOSFET) и математических алгоритмов (БПФ, цифровая фильтрация) привели к возможности создания универсальных, т.е. программируемых, цифровых процессоров, которые могли быть с помощью программ адаптированы для широкого класса задач. Адаптируемость на практике означала снижение стоимости разработок, сокращение времени выхода на рынок (time-to-market), возможность послепродажного обновления алгоритма для устранения ошибок, возможность поддержки новых требований пользователей. Во многих случаях эти возможности с лихвой компенсировали ухудшение производительности по сравнению со специальными ускорителями.
Рис. 1 Первый крупный успех DSP: планшет Speak&Spell (Texas Instruments, 1978) Рис. 2 С момента появления стандарта GSM DSP являются обязательным компонентом мобильных сетей Рис. 3 Обработка изображений в камерах (дебайеризация, удаление шумов, фильтрация) также выполняются на DSP (источник: https://snapshot.canon-asia.com/india/article/en/5-things-made-possible-with-digic-image-processor)
Из-за необходимости обработки в реальном времени и экономии электроэнергии DSP сильно отличались от процессоров общего назначения. В каком-то смысле они были первым примером программируемых вычислительных ускорителей, т.е. процессоров, максимально эффективно решающих определённый класс задач.
Преимущества DSP
Чем же именно отличаются DSP от обычных мощных процессоров общего назначения, особенно таких мощных как Intel Xeon или Cortex-A, и почему процессоры общего назначения не используют для обработки сигналов? Чтобы ответить на этот вопрос посмотрим на топологию современного процессора от Intel.
Рис. 4 Intel Skylake (источник: https://en.wikichip.org/wiki/intel/microarchitectures/skylake_(client) )
Из рисунка мы видим, что значительная часть площади кристалла отводится не под вычислительные ресурсы, а под сложную логику определения зависимостей, спекулятивного исполнения (out-of-order speculative execution) и составления расписания (scheduling). В сумме накладные расходы приводят к тому, что “КПД” процессора, т.е. энергия, затрачиваемая на выполнение реальных вычислений, составляет менее 1%:
While a simple arithmetic operation requires around 0.5–20 pJ, modern cores spend about 2000 pJ to schedule it.
Conventional multicore processors consume 157–707 times more energy than customized hardware designs.
(из статьи “Rise and Fall of Dark Silicon”, приведённой в списке литературы).
Чтобы сделать сравнение более конкретным, возьмём мощный процессор общего назначения от Intel и мощный DSP фирмы Texas Instruments (например Skylake Xeon Platinum 8180M и TMS320C6713BZDP300):