Um auf eine erfolgreiche Diplomarbeit sehr gut vorbereitet zu sein, bedarf es nicht nur 7 Studiensemester, sondern auch genügend praktischer Übung im Erstellen umfassender Projekte. Diese Möglichkeit erhalten Studierende an der praxisbezogenen Fachhochschule Wismar. Das Multimediaprojekt hat einen besonderen Stellenwert. Während des Studienverlaufs bietet es die einmalige Gelegenheit, eine "Diplomarbeit auf Probe" zu erstellen.
Das Thema "Programmierung eines Soundprozessors (DSP) zur Speicherung von digitalisierten Abtastwerten" spiegelt eine Vertiefung des vermittelten Wissens passend zu meinem Interessenbereich wieder. Es geht hierbei primär um das Verstehen und Anwenden von hardwarenaher Programmierung.
Die 3,5 Monate umfassende Arbeit besteht aus der Einarbeitung in das DSP-Konzept einer Soundkarte, dem Entwurf von verschieden Algorithmen zur DSP-Steuerung und der Realisierung der Software.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Motivation
- 1.2 Digital statt Analog
- 1.3 Was sind DSPs?
- 1.3.1 DSP-Einsatzgebiete
- 1.3.2 DSP-Eigenschaften auf einen Blick
- 1.3.3 DSP auf der Soundkarte
- 1.4 Warum Assembler
- 2. Vor dem Programmstart
- 2.1 Systemdokumentationen
- 2.2 Übersetzung des Programms
- 3. Die Umsetzung des Programms
- 3.1 Mehr Komfort beim Umgang mit Parametern und Registern
- 3.2 High-Level-Call
- 3.3 Anlegen der Datensegmente
- 3.4 Das Hauptprogramm
- 3.5 Die Unterprogramme
- 3.5.1 up_dspinit
- 3.5.2 up_speakeraus
- 3.5.3 up_begruessung
- 3.5.4 up_aufnahmedauer
- 3.5.5 up_samplefrequenz
- 3.5.6 up_bestaetigung
- 3.5.7 up_setpit
- 3.5.8 up_umlenklese
- 3.5.9 up_warteschleife
- 3.5.10 up_umlenkrestaurieren
- 3.5.11 up_bestaetigung2
- 3.5.12 up_speakerein
- 3.5.13 up_umlenkschreibe
- 3.5.14 up_nochmal
- 3.5.15 up_resetpit
- 3.5.16 up_bildschirmausgabe1
- 3.5.17 up_bildschirmausgabe2
- 3.5.18 up_bcd und up_sample_bcd
- 3.6 Die eigenen Service-Interrupt-Routinen
- 3.6.1 isr_ein
- 3.6.2 isr_aus
- 4. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Zielsetzung dieser Arbeit ist die Entwicklung und Implementierung eines Assemblerprogramms zur Steuerung eines Digitalen Signalprozessors (DSP) auf einer Soundkarte. Das Programm digitalisiert analoge Audiosignale, gibt diese über den Lautsprecher wieder und visualisiert die digitalisierten Abtastwerte auf dem Bildschirm. Der Fokus liegt auf der hardwarenahen Programmierung und dem Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse.
- Digitalisierung analoger Audiosignale
- Assemblerprogrammierung für DSPs
- Steuerung von Hardwarekomponenten (Lautsprecher, Timer)
- Interrupt-Programmierung
- Datenverarbeitung und -visualisierung
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel liefert die Motivation für die Arbeit, betont die Bedeutung praktischer Erfahrung im Studium und führt in das Thema der DSP-Programmierung ein. Es erläutert die Vorteile der digitalen Signalverarbeitung gegenüber analogen Methoden, beschreibt die Funktionsweise und Einsatzgebiete von DSPs, insbesondere auf Soundkarten, und begründet die Wahl der Assemblersprache für die Implementierung.
2. Vor dem Programmstart: Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen vorbereitenden Schritte vor dem eigentlichen Programmierprozess. Es umfasst die Konsultation relevanter Systemdokumentationen und den Übersetzungsprozess des Assemblercodes, der für die Ausführung auf dem DSP erforderlich ist. Die detaillierte Auseinandersetzung mit diesen Vorbereitungen unterstreicht die Bedeutung einer strukturierten Vorgehensweise bei der Softwareentwicklung.
3. Die Umsetzung des Programms: Dieses Kapitel bildet den Kern der Arbeit und beschreibt die detaillierte Implementierung des Assemblerprogramms. Es beleuchtet die verschiedenen Aspekte der Programmierung, beginnend mit der Vereinfachung des Umgangs mit Parametern und Registern über das Anlegen der Datensegmente bis hin zur Beschreibung des Hauptprogramms und der einzelnen Unterprogramme. Die detaillierte Erläuterung der Unterprogramme verdeutlicht die einzelnen Schritte der Signalverarbeitung, von der Initialisierung des DSP bis zur Ausgabe der digitalisierten Daten auf dem Bildschirm. Die Behandlung der Interrupt-Routinen zeigt die komplexen Interaktionen zwischen Software und Hardware.
Schlüsselwörter
Digitaler Signalprozessor (DSP), Assemblerprogrammierung, Soundkarte, Audiosignalverarbeitung, Interrupt-Programmierung, Hardwarenahe Programmierung, Digitalisierung, Analog-Digital-Wandlung, Timer-Interrupt.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu: Assemblerprogrammierung eines DSP auf einer Soundkarte
Was ist das Thema dieser Arbeit?
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung eines Assemblerprogramms zur Steuerung eines Digitalen Signalprozessors (DSP) auf einer Soundkarte. Das Programm digitalisiert analoge Audiosignale, gibt diese über den Lautsprecher wieder und visualisiert die digitalisierten Abtastwerte auf dem Bildschirm.
Welche Ziele werden verfolgt?
Die Zielsetzung ist die praktische Anwendung der Assemblerprogrammierung für DSPs, um ein tiefes Verständnis der hardwarenahen Programmierung und der zugrundeliegenden Prozesse der digitalen Signalverarbeitung zu erlangen.
Welche Themenschwerpunkte werden behandelt?
Die Arbeit konzentriert sich auf die Digitalisierung analoger Audiosignale, die Assemblerprogrammierung für DSPs, die Steuerung von Hardwarekomponenten (Lautsprecher, Timer), die Interrupt-Programmierung, sowie die Datenverarbeitung und -visualisierung.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit gliedert sich in vier Kapitel: Kapitel 1 (Einleitung) führt in die Thematik ein und begründet die Wahl von Assembler. Kapitel 2 (Vor dem Programmstart) beschreibt die notwendigen Vorbereitungen. Kapitel 3 (Die Umsetzung des Programms) bildet den Kern der Arbeit und detailliert die Implementierung des Assemblerprogramms, inklusive der Unterprogramme und Interrupt-Routinen. Kapitel 4 (Zusammenfassung und Ausblick) fasst die Ergebnisse zusammen.
Welche konkreten Programmieraspekte werden im Detail behandelt?
Kapitel 3 beschreibt detailliert den Umgang mit Parametern und Registern, das Anlegen von Datensegmenten, das Hauptprogramm und zahlreiche Unterprogramme (z.B. für die Initialisierung des DSP, die Audioausgabe, die Datenvisualisierung). Die Behandlung der Service-Interrupt-Routinen zeigt die komplexen Interaktionen zwischen Software und Hardware.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Wichtige Schlüsselwörter sind: Digitaler Signalprozessor (DSP), Assemblerprogrammierung, Soundkarte, Audiosignalverarbeitung, Interrupt-Programmierung, Hardwarenahe Programmierung, Digitalisierung, Analog-Digital-Wandlung, Timer-Interrupt.
Warum wurde Assembler verwendet?
Die Wahl der Assemblersprache ermöglicht ein tiefes Verständnis der hardwarenahen Programmierung und direkten Zugriff auf die Hardwarekomponenten des DSP, was für die präzise Steuerung der Signalverarbeitung unerlässlich ist.
Welche Vorteile bietet die digitale gegenüber der analogen Signalverarbeitung?
Die Arbeit hebt die Vorteile der digitalen Signalverarbeitung hervor, wie z.B. die höhere Genauigkeit, die bessere Reproduzierbarkeit und die Möglichkeit der flexiblen Signalbearbeitung.
Wo finde ich den detaillierten Programmcode und die Unterprogramme?
Der detaillierte Programmcode und die Beschreibungen der einzelnen Unterprogramme (z.B. up_dspinit, up_speakeraus, etc.) befinden sich im Hauptteil der Arbeit (Kapitel 3).
- Quote paper
- Tino Werth (Author), 2004, Programmierung eines Soundprozessors (DSP) zur Speicherung von digitalisierten Abtastwerten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/32452
