Факультатив “ Использование DSP процессоров фирмы Texas Instruments в системах управления ”

1. Факультатив“Использование DSP процессоровфирмы Texas Instruments в системах управления” Активно существует с 2008 года. Руководитель доцент к.т.н. Корелин Олег Николаевич. Занятия проходят в лаборатории кафедры “ИСУ” ННГТУ. Кафедра “ИСУ” является участником университетской программы одной из крупнейших фирмы по производству электроники TI. На основе Starter Kits разработаны макетные платы, с помощью которых студенты с 4-го курса распаивают свои схемы и разрабатывают программы для DSP (Digital Signal Processor) на языке Си под управлением среды разработки Code Composer Studio.

2. Задачи, решаемые студентами на факультативных занятиях, охватывают следующие области:1)подключение и работа (запись, чтение) с картами памяти Flash (SD)2)отображение информации на графических дисплеях сотовых телефонов3) прецизионное управление шаговым двигателем4)кодирование декодирование звуковых файлов в формате MP35)воспроизведение звуковых файлов с использованием широтно-импульсного модулятора

3. В процессе проведения факультативных занятий выявляются студенты, наиболее заинтересованные в проектировании и программировании встраиваемых систем на DSP. Эти студенты, как правило, выполняют бакалаврские квалификационные работы по данной тематике.Следующим этапом становится выполнение магистерских работ в направлении исследований.

4. Основные научные направления магистерских исследовательских работ 1) Векторное управление асинхронными электрическими двигателями. Алгоритм векторного управления позволяет достигать сложной формы токов в обмотках двигателя для поддержания постоянного момента на его валу. Данная задача в настоящее время находится в процессе реализации. Она выполняется под управлением специализированного DSP TMS320F2808 (TI). Этот процессор имеет большой набор периферийных узлов встроенных на кристалле, в том числе шесть широтно-импульсных модуляторов для формирования необходимого тока в обмотках.На фотографии представлены две макетные платы на основе TMS320F2808.

5. 2)Исследование алгоритмов распознавания речи. Задача решается на процессоре TI TMS320VC5505. Процессор находится на плате USBStick вместе со специализированным аудио кодеком. Особенность данного процессора – большой объём встроенной оперативной памяти (320кбайт), высокая тактовая частота (150мГц), наличие каналов прямого доступа к памяти (DMA), позволяющих переносить области памяти без участия процессора.Для реализации распознавания речи применяются специализированные математические алгоритмы цифровой обработки сигналов: 1)цифровая фильтрация; 2)быстрое Фурье преобразование; 3)коэффициенты линейного предсказания; 4)алгоритм DTW; 5)нахождение кепстра.

6. 3) Оптимизация алгоритмов сжатия изображений. Предлагается реализация алгоритмов JPEG и JPEG 2000 и выбор различных коэффициентов квантования для различного типа изображений.Для решения этой задачи используется аналог известной платы от фирмы GOOLE – Beagle Board – DEVKIT8000. На этой плате установлен процессор TI OMAP3530 и память объёмом 256мбайт. Процессор отличается тем, что на одном кристалле выполнены два процессора ARM9 и DSP TI64x. Данная плата работает под управлением операционной системы Android и Angstrom. Программы для Android разрабатываются в среде Eclipse. Возможности этой платы позволяют решать огромный объём мультимедийных задач, включая обработку и сжатие видеоизображения в формате H.264, обработка звука и изображения, вывод на LCD дисплей высокого разрешения с числом точек 2048*2048.