Elaborazione Numerica dei Segnali

126 Architetture DSP
CLK
STA ADR1
LDA ADR3
STA ADR2
fetch decode execute
fetch decode execute
fetch decode execute
Figura 6.5 Esecuzione di tre istruzioni in un’architettura Harvard.
• Per ottimizzare le prestazioni, il processore deve prelevare ed eseguire le istruzioni
in un unico ciclo macchina: questo pone vincoli e costi che discutiamo in seguito.
• Scrivere programmi per una architettura Harvard è un po’ più complicato che per
l’architettura Von Neumann.
Per aumentare flessibilità nell’allocazione di spazio di memoria, alcuni processori prevedono
speciali blocchi di memoria che possono essere riconfigurati o come memoria per dati
o come memoria per programmi. Questo porta a processori con una architettura di Harvard
modificata: un singolo bus è usato esternamente per dati e indirizzi, mentre due o
più bus separati per dati e programmi sono usati internamente.
In Figura 6.6 è mostrato il diagramma a blocchi del DSP TMS320C203 (prodotto da
Texas Instruments) basato su un’architettura Harvard modificata.
Osserviamo infine che l’architettura Harvard può essere ulteriormente estesa, permettendo
al processore di accedere a varie aree di memoria per dati, ognuna con un proprio
bus dati e bus indirizzi.
6.3 Istruzioni di Base di un DSP
Per ottenere alta velocità di esecuzione è necessario prelevare, decodificare ed eseguire
ogni istruzione nel più breve tempo possibile. Gli approcci-limite tradizionali che vengono
seguiti nella progettazione di un microprocessore a questo riguardo sono:
Approccio VLIW (Very Long Instruction Word). Viene previsto un insieme di istruzioni
di base molto grande, in modo che risolvere un problema richieda programmi con
poche istruzioni. Per contro, questa scelta richiede di codificare ogni istruzioni con
molte parole nell’area programmi, così che prelevare, decodificare ed eseguire una
istruzione richiede molti cicli di clock.
Approccio RISC (Reduced Instruction Set). Si sceglie di implementare in questo
caso solo un piccolo insieme di istruzioni di base. In questo modo la scrittura di
un programma richiede più istruzioni, ma ogni istruzione può essere codificata con