JPH05257872A - Multisignal processing system and signal processing element - Google Patents
Multisignal processing system and signal processing elementInfo
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- JPH05257872A JPH05257872A JP4089448A JP8944892A JPH05257872A JP H05257872 A JPH05257872 A JP H05257872A JP 4089448 A JP4089448 A JP 4089448A JP 8944892 A JP8944892 A JP 8944892A JP H05257872 A JPH05257872 A JP H05257872A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、DSPなどの信号処理
装置を複数個用いて高速に信号処理を行うマルチ信号処
理システムおよびそのシステムに適用可能な信号処理エ
レメントに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-signal processing system for performing high-speed signal processing using a plurality of signal processing devices such as DSPs and a signal processing element applicable to the system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の半導体技術の進歩により、浮動小
数点演算を高速に行えるDSPなどの信号処理装置が出
現するに至っている。しかし、かかる信号処理装置とい
えども、一の信号処理装置では、リアルタイム性が要求
されることが多い音声処理などにおいて、音声認識など
の計算量の多いものをリアルタイムに行うことは困難で
ある。そこで、複数の信号処理装置を結合させることに
よってリアルタイム処理を可能にする、いわゆるマルチ
信号処理システムを構成することが考えられる。2. Description of the Related Art Recent advances in semiconductor technology have led to the emergence of signal processing devices such as DSPs that can perform floating-point arithmetic at high speed. However, even with such a signal processing device, it is difficult for one signal processing device to perform a large amount of calculation such as voice recognition in real time in voice processing that often requires real-time processing. Therefore, it is conceivable to configure a so-called multi-signal processing system that enables real-time processing by combining a plurality of signal processing devices.
【0003】図6は、このマルチ信号処理システムの構
成例を示す図である。図中、1はワークステーションな
どからなるホストコンピュータ(以下、ホストとい
う)、2はVMEバスなどのホストバス、3はインタフ
ェース回路(IF)、4,5,6、7は信号処理装置、
8は共有バス、9は共有メモリをそれぞれ示している。
この構成においては、各信号処理装置4,5,6,7と
共有メモリ9とが共有バス8で接続され、ホストバス2
と共有バス8とのインタフェース処理および各信号処理
装置間のデータ転送の管理がインタフェース回路3にて
行われる。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of this multi-signal processing system. In the figure, 1 is a host computer (hereinafter referred to as a host) including a workstation, 2 is a host bus such as a VME bus, 3 is an interface circuit (IF), 4, 5, 6 and 7 are signal processing devices,
Reference numeral 8 indicates a shared bus, and 9 indicates a shared memory.
In this configuration, the signal processors 4, 5, 6, 7 and the shared memory 9 are connected by the shared bus 8, and the host bus 2
The interface circuit 3 manages the interface processing between the signal processing apparatus and the shared bus 8 and the data transfer between the signal processing devices.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマルチ信号処理システムでは、共有バス8上のメモリ
のアクセスの際には、他の信号処理装置をアクセスする
ことができない。また、ワークステーションなどのホス
ト1にDSPなどの信号処理装置を接続する際に、直接
信号処理装置を接続すると、信号処理装置の数が増えた
場合に共有バス8のトラフィックが多くなってホスト1
に負担を与えてしまう。また、VMEバスのような汎用
バスの場合は、そのバスのスピードが遅いという欠点が
ある。また、信号処理装置間の通信やアナログ/ディジ
タル変換器からのリアルタイムデータの転送を共有バス
8で行うと、バスの獲得に時間がかかり、リアルタイム
に入力されるデータに対して遅れを生じることがある。However, in the above-described multi-signal processing system, when the memory on the shared bus 8 is accessed, other signal processing devices cannot be accessed. Further, when a signal processing device such as a DSP is directly connected to the host 1 such as a workstation, when the number of signal processing devices increases, the traffic of the shared bus 8 increases and the host 1
Burdens you. Further, a general-purpose bus such as the VME bus has a drawback that the speed of the bus is slow. Further, if communication between signal processing devices and transfer of real-time data from the analog / digital converter are performed on the shared bus 8, it takes time to acquire the bus, and a delay may occur with respect to data input in real time. is there.
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、構成が簡単で接続自由度が高
く、しかも高速な信号処理を実現できるマルチ信号処理
システムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a multi-signal processing system having a simple structure, a high degree of freedom in connection, and a high-speed signal processing. ..
【0006】[0006]
【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、信号処理装置を有し、この信号処理装
置に対する少なくとも2系統のバス接続部を備えた複数
の信号処理エレメントと、これら複数の信号処理エレメ
ントで共有される共有メモリと、各信号処理エレメント
と共有メモリとを接続する共有バスと、外部バスと共有
バスとのインタフェース処理および各信号処理エレメン
ト間のデータ転送の管理を行うインタフェース回路と、
各信号処理エレメント同士を接続する局所バスとを有
し、上記信号処理エレメントのそれぞれは、上記共有バ
スを介してインタフェース回路に接続されるとともに、
上記局所バスを介して隣接する他の信号処理エレメント
に接続されるように構成した。In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of signal processing elements having a signal processing device and having at least two system bus connection parts for the signal processing device, and a plurality of these signal processing elements. A shared memory shared by a plurality of signal processing elements, a shared bus connecting each signal processing element to the shared memory, an interface processing between an external bus and a shared bus, and management of data transfer between each signal processing element. An interface circuit,
A local bus that connects the signal processing elements to each other, each of the signal processing elements is connected to the interface circuit via the shared bus,
It is configured to be connected to another adjacent signal processing element via the local bus.
【0007】本発明では、上記した信号処理エレメント
は、共有バスとの接続部に、共有バスとの接続・非接続
の切り替えを行う切替手段と、信号処理装置と切替手段
との間のバス接続部に接続され、共有バスを介して各信
号処理エレメントの信号処理装置で共有可能な共有局所
メモリとを有し、上記共有局所メモリは、上記切替手段
が接続状態にあるときは共有バスを通じて他の信号処理
エレメントの信号処理装置からもアクセスされ、切替手
段が非接続状態にあるときは当該信号処理エレメントの
信号処理装置からのみアクセスされるように構成した。According to the present invention, the above-mentioned signal processing element is provided with a switching means for switching between connection and non-connection with the shared bus at a connection portion with the shared bus, and a bus connection between the signal processing device and the switching means. And a shared local memory that can be shared by the signal processing devices of the respective signal processing elements via a shared bus, and the shared local memory is connected to the other through the shared bus when the switching means is in the connected state. The signal processing device of the signal processing element is also accessed, and when the switching means is in the unconnected state, it is accessed only from the signal processing device of the signal processing element.
【0008】信号処理装置を有し、この信号処理装置を
少なくとも第1のバスおよび第2のバスからなる2系統
の通信路に接続するための第1の内部バスおよび第2の
内部バスを有する信号処理エレメントであって、第1の
内部バスに設けられ、第1のバスとの接続・非接続の切
り替えを行う切替手段と、信号処理装置と切替手段との
間の第1の内部バスに接続された共有局所メモリと、上
記第2の内部バスと接続され、上記第2のバスと接続さ
れる少なくとも一つのポートとを有するように構成し
た。A signal processing device is provided, and a first internal bus and a second internal bus are provided for connecting the signal processing device to two communication paths consisting of at least a first bus and a second bus. A signal processing element, which is provided in the first internal bus and includes switching means for switching connection / disconnection with the first bus, and a first internal bus between the signal processing device and the switching means. It is configured to have a shared local memory connected thereto and at least one port connected to the second internal bus and connected to the second bus.
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、共有バス系と局所バス系の2
系統の通信路が確立される。共有バス系においては、た
とえばパケット単位でデータ転送が行われる。すなわ
ち、各信号処理エレメントでは、送信すべきパケットが
インタフェース回路に転送される。インタフェース回路
では、入力したパケットの転送先などの解読が行われ
て、転送先である他の信号処理エレメントあるいはホス
トコンピュータにパケットが転送される。According to the present invention, a shared bus system and a local bus system are provided.
The communication channel of the grid is established. In the shared bus system, data transfer is performed in packet units, for example. That is, in each signal processing element, the packet to be transmitted is transferred to the interface circuit. The interface circuit deciphers the transfer destination of the input packet and transfers the packet to another signal processing element or the host computer which is the transfer destination.
【0010】これに対して、局所バスを介して入出力装
置から出力されたデータがアナログ/ディジタル変換器
などでディジタルデータに変換され、ある信号処理エレ
メントに入力される。このデータは、信号処理装置によ
り、あらかじめ定められたフローに従って所定の処理が
施され、その結果が、局所バスを介して次段の一または
複数の信号処理エレメントに出力される。On the other hand, the data output from the input / output device via the local bus is converted into digital data by an analog / digital converter or the like and input to a certain signal processing element. This data is subjected to predetermined processing by the signal processing device according to a predetermined flow, and the result is output to one or a plurality of signal processing elements of the next stage via the local bus.
【0011】本発明では、信号処理エレメントに設けら
れた切替手段が非接続状態に切り替えられると共有局所
バスは、共有バス系との接続を絶たれる。これにより、
信号処理装置によって、いわゆるアービトレーションに
巻き込まれることなく高速に共有局所メモリがアクセス
される。In the present invention, when the switching means provided in the signal processing element is switched to the non-connection state, the shared local bus is disconnected from the shared bus system. This allows
By the signal processing device, the shared local memory is accessed at high speed without being involved in so-called arbitration.
【0012】本発明では、切替手段が非接続状態に切り
替えられると共有局所バスは、第1のバスとの接続を絶
たれる。これにより、信号処理装置によって、いわゆる
アービトレーションに巻き込まれることなく高速に共有
局所メモリがアクセスされ、また、第2のバス系統のみ
でデータ転送が行われる。また、ポートを介して第2の
バスとの接続変更が行われる。これにより、信号処理エ
レメントが複数ある場合などには、信号処理エレメント
同士が任意の接続形態で接続される。According to the present invention, the shared local bus is disconnected from the first bus when the switching means is switched to the unconnected state. As a result, the signal processing apparatus can access the shared local memory at high speed without being involved in so-called arbitration, and data transfer is performed only by the second bus system. Also, the connection with the second bus is changed via the port. Thereby, when there are a plurality of signal processing elements, the signal processing elements are connected in an arbitrary connection form.
【0013】[0013]
【実施例】図1は、本発明に係るマルチ信号処理システ
ムの一実施例を示す構成図であって、図6と同一構成部
分は同一符号をもって表す。すなわち、1はワークステ
ーションなどからなるホスト(ホストコンピュータ)、
2はVMEバスなどからなる外部バスとしてのホストバ
ス、8は共有バス、9は共有メモリ、10はインタフェ
ースプロセッサ(以下、IFP(Interface Processor)
という)、11,12,13,14は信号処理装置を含
む信号処理エレメント(以下、PE(Processing Elemen
t)という)、15,16,17,18,19は局所バ
ス、20はアナログ/ディジタル(A/D)変換器、2
1はディジタル/アナログ(D/A)変換器をそれぞれ
示している。1 is a block diagram showing an embodiment of a multi-signal processing system according to the present invention, in which the same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. That is, 1 is a host (host computer) including a workstation,
2 is a host bus as an external bus composed of a VME bus or the like, 8 is a shared bus, 9 is a shared memory, 10 is an interface processor (hereinafter, IFP (Interface Processor))
11, 12, 13, 14 are signal processing elements including a signal processing device (hereinafter, PE (Processing Elemen).
t)), 15, 16, 17, 18, 19 are local buses, 20 is an analog / digital (A / D) converter, 2
Reference numeral 1 denotes a digital / analog (D / A) converter.
【0014】IFP10は、たとえばDSP、より具体
的にはモトローラ社製のDSP96002(クロック3
3.3MHz、浮動小数点積和演算60ns)から構成
され、比較的低速のホストバス2と高速な共有バス8と
のインタフェース機能および各PE11,12,13,
14間のデータ転送の管理を行う。The IFP 10 is, for example, a DSP, more specifically, a DSP96002 (clock 3) manufactured by Motorola.
3.3 MHz, floating-point multiply-accumulate operation 60 ns), and the interface function between the relatively low-speed host bus 2 and high-speed shared bus 8 and each PE 11, 12, 13,
The data transfer between 14 is managed.
【0015】PE11,12,13,14は、それぞれ
図2に示すように、信号処理装置101、内部バス10
2,103、切替スイッチ(SW)104、共有局所バ
ス105、局所バス接続用右ポート106、局所バス接
続用左ポート107、デュアルポートメモリ108およ
び局所メモリ109から構成されている。各PE11,
12,13,14は、所定の大きさ、たとえば234mm
×220mmの基板上に各部101〜109が搭載あるい
は形成される。As shown in FIG. 2, the PEs 11, 12, 13, and 14 respectively include a signal processing device 101 and an internal bus 10.
2, 103, a changeover switch (SW) 104, a shared local bus 105, a local bus connection right port 106, a local bus connection left port 107, a dual port memory 108 and a local memory 109. Each PE11,
12, 13, 14 are of a predetermined size, for example 234 mm
The respective parts 101 to 109 are mounted or formed on a substrate of 220 mm.
【0016】信号処理装置101は、2ポートP1,P
2を有するDSP、たとえばIFP10と同様に、モト
ローラ社製のDSP96002(クロック33.3MH
z、浮動小数点積和演算60ns)から構成されてお
り、ポートP1が内部バス102を介して共有バス8に
接続され、ポートP2が内部バス103を介して右ポー
ト106,デュアルポートメモリ108さらには左ポー
ト107および局所メモリ109に接続されている。The signal processing device 101 includes two ports P1 and P1.
2 with a DSP, such as IFP10, Motorola DSP96002 (clock 33.3MH)
z, floating point multiply-accumulate operation 60 ns), the port P1 is connected to the shared bus 8 via the internal bus 102, and the port P2 is connected via the internal bus 103 to the right port 106, the dual port memory 108, and It is connected to the left port 107 and the local memory 109.
【0017】切替スイッチ104は、内部バス102の
途中に設けられており、共有バス8とのデータ経路の接
続・非接続の切り替えを行う。具体的には、IFP10
の割り込み処理に基づいて接続状態が切り替えられる。The changeover switch 104 is provided in the middle of the internal bus 102 and switches connection / disconnection of the data path with the shared bus 8. Specifically, IFP10
The connection state is switched based on the interrupt processing of.
【0018】共有局所メモリ105は、信号処理装置1
01のポートP1と切替スイッチ104とを接続する内
部バス102に対して接続されており、切替スイッチ1
04が非接続状態にあるときには、そのPE内の信号処
理装置101により高速にアクセスされ、切替スイッチ
104が接続状態にあるときには、IFP10あるいは
他のPE内の信号処理装置101によりアクセスされ
る。The shared local memory 105 is the signal processing device 1.
01 is connected to the internal bus 102 connecting the port P1 of 01 and the changeover switch 104.
When 04 is in the non-connection state, it is accessed at high speed by the signal processing device 101 in the PE, and when the changeover switch 104 is in the connection state, it is accessed by the signal processing device 101 in the IFP 10 or another PE.
【0019】右ポート106および左ポート107は、
局所バス15〜19の端部に設けられた図示しないコネ
クタと接続可能で、任意に接続変更ができるように構成
されており、それぞれ任意の局所バス15〜19のコネ
クタが接続される。具体的には、図1において、PE1
1の左ポート107には一端側がA/D変換器20に接
続された局所バス15の他端側が接続され、右ポート1
06には局所バス16の一端側が接続されている。PE
12の左ポート107には局所バス16の他端側が接続
され、右ポート106には局所バス17の一端側が接続
されている。PE13の左ポート107には局所バス1
7の他端側が接続され、右ポート106には局所バス1
8の一端側が接続されている。PE14の左ポート10
7には局所バス18の他端側が接続され、右ポート10
6には他端側がD/A変換器21に接続された局所バス
19の一端側が接続されている。また、左ポート107
および右ポート106に対して、図1に示すように、局
所バス15,19を用いてA/D変換器20、D/A変
換器21が接続される。これにより、PEと入出力装置
とを等価的に扱うことができ、共有バス8を用いること
なくデータを直接入出力できる。The right port 106 and the left port 107 are
It is configured to be connectable to a connector (not shown) provided at the end of the local buses 15 to 19 so that the connection can be arbitrarily changed, and the connectors of the arbitrary local buses 15 to 19 are connected. Specifically, in FIG. 1, PE1
The left port 107 of No. 1 is connected to the other end of the local bus 15 whose one end is connected to the A / D converter 20.
One end of the local bus 16 is connected to 06. PE
The other end side of the local bus 16 is connected to the left port 107 of 12 and the one end side of the local bus 17 is connected to the right port 106. Local bus 1 at left port 107 of PE13
7 is connected to the other end side, and the local bus 1 is connected to the right port 106.
One end side of 8 is connected. Left port 10 of PE14
7, the other end of the local bus 18 is connected, and the right port 10
One end side of the local bus 19 whose other end side is connected to the D / A converter 21 is connected to 6. Also, the left port 107
As shown in FIG. 1, the A / D converter 20 and the D / A converter 21 are connected to the right port 106 and the local buses 15 and 19, respectively. As a result, the PE and the input / output device can be treated equivalently, and the data can be directly input / output without using the shared bus 8.
【0020】デュアルポートメモリ108は、左ポート
107へ接続される内部バス103に設けられている。
これにより、一つの右ポート106に対して複数のPE
の左ポート107を接続することができる。局所メモリ
109は、左ポート107およびデュアルポートメモリ
108を介して入力された各種データを格納し、この格
納データは信号処理装置101によりアクセスされる。The dual port memory 108 is provided on the internal bus 103 connected to the left port 107.
This allows multiple PEs for one right port 106.
The left port 107 can be connected. The local memory 109 stores various data input via the left port 107 and the dual port memory 108, and this stored data is accessed by the signal processing device 101.
【0021】以上のように、本マルチ信号処理システム
は、PE間の通信として、各PE11〜14とホスト1
との間のデータ転送や主に大局的なデータ転送を行うた
めに用いられる共有バス系と、リアルタイム性を要求さ
れるデータフローに即した信号処理を行うために用いら
れる局所バス系との2系統を有している。As described above, the present multi-signal processing system uses the PEs 11 to 14 and the host 1 as communication between PEs.
A shared bus system used to perform data transfer with the main unit and a general data transfer, and a local bus system used to perform signal processing according to a data flow that requires real-time processing. It has a lineage.
【0022】局所バス系は、処理する信号のフローに応
じてその接続形態(コンフィグレーション)が変更され
る。局所バス系の接続形態としては、たとえば図3に示
すように、パイプライン接続(図3の(a) )、ブロード
キャスト接続(図3の(b) )、リング接続(図3の(c)
)などがある。この接続形態の変更は、上述したよう
に物理的に局所バスの端部に取り付けられたコネクタと
各PE11〜14の右ポート106および左ポート10
7のコネクタとの接続を変えることによって行われる。
図3の(a) に示すパイプライン接続は、図1の接続形態
と同様で、たとえば演算量が多く複雑な計算を行う場合
などに適用可能である。図3の(b) に示すブロードキャ
スト接続は、上述したように一つの右ポート106に対
して複数の左ポート107が接続可能であることから構
成されるもので、たとえばPE11の出力データを複数
のPE12,13,14の各局所メモリ109に同時に
書き込むことが可能となり、音声認識などの計算に適用
可能である。図3の(c) に示すリング接続は、パイプラ
イン接続における両端に位置するPE14の右ポート1
06とPE11の左ポート108とを局所バス22によ
り接続し、データの流れがリング状となるように構成さ
れるもので、たとえば行列演算などに適用可能である。The connection form (configuration) of the local bus system is changed according to the flow of signals to be processed. As a connection form of the local bus system, for example, as shown in FIG. 3, pipeline connection ((a) in FIG. 3), broadcast connection ((b) in FIG. 3), ring connection ((c) in FIG. 3)
)and so on. As described above, the change of the connection form is made by connecting the connector physically attached to the end of the local bus and the right port 106 and the left port 10 of each PE 11-14.
7 by changing the connection with the connector.
The pipeline connection shown in (a) of FIG. 3 is similar to the connection form of FIG. 1, and is applicable to, for example, a case where a large amount of calculation is performed and a complicated calculation is performed. The broadcast connection shown in FIG. 3B is composed of a plurality of left ports 107 that can be connected to one right port 106 as described above. It becomes possible to simultaneously write in the local memories 109 of the PEs 12, 13, and 14, and it is applicable to calculation such as voice recognition. The ring connection shown in (c) of FIG. 3 is the right port 1 of the PE 14 located at both ends of the pipeline connection.
06 and the left port 108 of the PE 11 are connected by the local bus 22 so that the data flow has a ring shape, and is applicable to, for example, matrix operation.
【0023】次に、上記構成による動作を説明する。局
所バス系においては、たとえば各PE11〜14の切替
スイッチ104は非接続状態に制御される。この状態
で、図示しない入出力装置から出力されたアナログデー
タはA/D変換器20でディジタルデータに変換され、
局所バス15を介してPE11の左ポート107に入力
され、デュアルポートメモリ108を介して局所メモリ
109に書き込まれる。このデータは、信号処理装置1
01により、あらかじめ定められたフローに従って所定
の処理が施され、その結果が、右ポート106から出力
される。PE11から出力されたデータは、局所バス1
6を介して次段のPE12に入力され、その局所メモリ
109に書き込まれる。このデータに対しては、PE1
1の場合と同様に、あらかじめ定められたフローに従っ
て所定の処理が施され、その結果が、右ポート106か
ら出力される。さらに、上記した動作がPE13および
PE14において順次行われる。PE14から出力され
たデータは、局所バス19を介してD/A変換器21に
入力され、アナログ信号に変換されて、所定の入出力装
置に出力される。Next, the operation of the above configuration will be described. In the local bus system, for example, the changeover switch 104 of each of the PEs 11 to 14 is controlled in the non-connection state. In this state, analog data output from an input / output device (not shown) is converted into digital data by the A / D converter 20,
It is input to the left port 107 of the PE 11 via the local bus 15 and written to the local memory 109 via the dual port memory 108. This data is used in the signal processing device 1
With 01, a predetermined process is performed according to a predetermined flow, and the result is output from the right port 106. The data output from the PE 11 is the local bus 1
It is input to the PE 12 of the next stage via 6 and written in the local memory 109. For this data, PE1
Similar to the case of 1, predetermined processing is performed according to a predetermined flow, and the result is output from the right port 106. Further, the above-described operation is sequentially performed in PE13 and PE14. The data output from the PE 14 is input to the D / A converter 21 via the local bus 19, converted into an analog signal, and output to a predetermined input / output device.
【0024】これに対して、共有バス系においては、た
とえばパケット単位でデータ転送が行われる。すなわ
ち、PE11〜14では、送信すべきパケットが共有局
所メモリ105に格納されるとともに、アテンション信
号がIFP10に転送される。これにより、IFP10
により割り込みがかけられて、アテンション信号を送出
したPEの切替スイッチ104が接続状態となるように
制御される。これに伴い、共有局所メモリ105に格納
されたパケットがIFP10に送出される。IFP10
では、入力したパケットの転送先などの解読が行われ
て、転送先である他のPEあるいはホスト1にパケット
が転送される。On the other hand, in the shared bus system, data transfer is performed in packet units, for example. That is, in the PEs 11 to 14, the packet to be transmitted is stored in the shared local memory 105 and the attention signal is transferred to the IFP 10. As a result, IFP10
Is interrupted, and the changeover switch 104 of the PE that has sent the attention signal is controlled to be in the connected state. Along with this, the packet stored in the shared local memory 105 is sent to the IFP 10. IFP10
Then, the transfer destination or the like of the input packet is decoded, and the packet is transferred to another PE or host 1 which is the transfer destination.
【0025】以上説明したように、本実施例によれば、
信号処理装置101を有するとともに、この信号処理装
置101に対する少なくとも2系統のバス接続部を備え
た複数のPE11〜14を設け、各PE11〜14と共
有メモリ9とを共有バス8で接続するとともに、各PE
11〜14同士を局所バス16などで接続し、かつ、ホ
ストバス2と共有バス8とのインタフェースおよび各P
E間のデータ転送の管理を行うIFP10を設けて共有
バス系と局所バス系の2系統の通信路を構成し、局所バ
ス系においてはコネクタの接続変更によりその接続形態
を任意に変更できるようにしたので、局所バス系にはリ
アルタイムな入出力装置を直接接続でき、音声認識など
の計算量の多い処理をリアルタイムに行うことができ、
また、構成が簡単で自由度が高く高速処理が可能なマル
チ信号処理システムを実現できる。また、共有バス系に
おいては、IFP10の存在によりPE間とホスト1と
を一体としたパケット転送を実現できる。また、IFP
10によりホストバス2と共有バス8とは分離され、両
者間のインタフェースをIFP10により行っているの
で、PE間同士におけるデータ転送を、共有バス8を用
いて高速に行うことができる。As described above, according to this embodiment,
In addition to having the signal processing device 101, a plurality of PEs 11 to 14 provided with at least two-system bus connection parts for the signal processing device 101 are provided, and each PE 11 to 14 and the shared memory 9 are connected by the shared bus 8. Each PE
11 to 14 are connected to each other by a local bus 16 or the like, and an interface between the host bus 2 and the shared bus 8 and each P
An IFP 10 for managing data transfer between Es is provided to configure a communication path of two systems of a shared bus system and a local bus system, and in the local bus system, the connection form can be arbitrarily changed by changing the connection of a connector. As a result, real-time input / output devices can be directly connected to the local bus system, and processing with a large amount of calculation such as voice recognition can be performed in real time.
Further, it is possible to realize a multi-signal processing system having a simple configuration, high flexibility, and capable of high-speed processing. Further, in the shared bus system, the presence of the IFP 10 makes it possible to realize packet transfer in which the PEs and the host 1 are integrated. Also, IFP
Since the host bus 2 and the shared bus 8 are separated by 10 and the interface between them is performed by the IFP 10, data transfer between PEs can be performed at high speed using the shared bus 8.
【0026】また、各PE11〜14には、共有バス8
との接続部に、共有バス8との接続・非接続の切り替え
を行う切替スイッチ104を設けるとともに、信号処理
装置101と切替スイッチ104との間の内部バス10
2に共有局所メモリ105を設けたので、共有局所メモ
リ105は、切替スイッチ104を非接続状態に制御す
ることによって、信号処理装置101により高速にアク
セスすることができる。なお、切替スイッチ104が接
続状態にあり共有バス8と直結する場合には、共有バス
8との、いわゆるアービトレーションに巻き込まれ、ア
クセスに時間がかかる場合がある。The shared bus 8 is provided to each PE 11-14.
A switch 104 for switching between connection and non-connection with the shared bus 8 is provided in a connection portion with the internal bus 10 between the signal processing device 101 and the switch 104.
Since the shared local memory 105 is provided in No. 2, the shared local memory 105 can be accessed by the signal processing device 101 at high speed by controlling the changeover switch 104 in the non-connection state. When the changeover switch 104 is in the connected state and directly connected to the shared bus 8, it may be involved in so-called arbitration with the shared bus 8 and access may take time.
【0027】また、各PEには入出力装置として、たと
えばディジタルオーディオインタフェース(DIF)を
装着することができる。これにより、DATなどとの間
で音声信号を入出力することが可能である。実際に、こ
の場合のシステムの性能と動作の確認のため、連続DP
マッチングによるワードスポッティングを行った。図4
は、この場合のシステムの要部の構成図で、上記したP
Eと同様の構成を有する五つのPE31〜35を用い、
PE31の右ポート106とPE32の左ポート107
とを局所バス36で接続するとともに、PE32の右ポ
ート106とPE33,34,35の左ポート107と
を局所バス37でブロードキャスト接続し、PE31に
DIFを装着してDAT38からサンプリング周波数4
8kHzのデータを入力するようにシステムを構成し
た。A digital audio interface (DIF), for example, can be attached to each PE as an input / output device. As a result, it is possible to input / output an audio signal to / from a DAT or the like. In fact, in order to confirm the system performance and operation in this case, continuous DP
We performed word spotting by matching. Figure 4
Is the configuration diagram of the main part of the system in this case, and
Using five PE31-35 having the same configuration as E,
Right port 106 of PE31 and left port 107 of PE32
Is connected by a local bus 36, and the right port 106 of the PE 32 and the left port 107 of the PEs 33, 34, 35 are broadcast-connected by a local bus 37, a DIF is attached to the PE 31, and a sampling frequency of 4 from the DAT 38.
The system was configured to input 8 kHz data.
【0028】図4の構成においては、DAT38からP
E31に対してサンプリング周波数48kHzのデータ
が入力される。PE31では、入力データが12kHz
にサンプリングされ、このデータが局所バス16を介し
てPE32に入力される。PE32では、信号処理装置
101で音声区間の検出と12次のLPCケプストラム
の計算が行われ、その結果が局所バス37を介してPE
33,34,35にブロードキャストされる。この場合
の分析は、フレーム周期10.7msec、フレーム長2
1.3msecで行った。各PE33,34,35では、各
信号処理装置101で連続DPマッチングが行われ、ま
たそれぞれ異なるリファレンス単語に対して処理が行わ
れ、距離の極小点を検出したものが単語候補として共有
局所メモリ105に格納される。このように求められた
単語候補は、各共有局所メモリ105から、IFP10
を介してホスト1としてのワークステーションへ転送さ
れる。以上の処理の結果、一つのPEで約18単語(平
均長50フレーム)をリアルタイムに処理可能であっ
た。これは、ワークステーション、たとえばソニー社
製,NWS3870,25MIPSの13単語の約1.
4倍であった。In the configuration of FIG. 4, DAT 38 through P
Data having a sampling frequency of 48 kHz is input to E31. In PE31, the input data is 12 kHz
And is sampled into the PE 32 via the local bus 16. In the PE 32, the signal processing apparatus 101 detects the voice section and calculates the 12th-order LPC cepstrum, and the result is transmitted via the local bus 37 to the PE.
Broadcast to 33, 34, and 35. In this case, the frame period is 10.7 msec and the frame length is 2
It took 1.3 msec. In each of the PEs 33, 34, and 35, continuous DP matching is performed in each signal processing apparatus 101, and processing is performed on different reference words, and the one that has detected the minimum distance point is the shared local memory 105 as a word candidate. Stored in. The word candidates thus obtained are stored in the IFP 10 from each shared local memory 105.
Is transferred to the workstation as the host 1 via. As a result of the above processing, about 18 words (average length 50 frames) could be processed in real time by one PE. This is a workstation, such as Sony's NWS3870, 25 MIPS with about 1.
It was four times.
【0029】なお、本実施例においては、信号処理装置
101として2ポートのDSPを用いたが、これに限定
されるものではなく、たとえば図5に示すように、1ポ
ートのDSPを用いても上記したと同様の効果を得るこ
とができる。この場合共有バス側の内部バス102と局
所バス側の内部バス103との接続部に共有局所メモリ
105と局所メモリ109とを分ける切替スイッチ(S
W)110を設けることが望ましい。また、PE内に設
けたデュアルポートメモリの代わりに、たとえばFIF
Oを用いることができる。In this embodiment, a 2-port DSP is used as the signal processing apparatus 101, but the signal processing apparatus 101 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, a 1-port DSP may be used. The same effect as described above can be obtained. In this case, a changeover switch (S) that divides the shared local memory 105 and the local memory 109 into a connection portion between the internal bus 102 on the shared bus side and the internal bus 103 on the local bus side is provided.
W) 110 is preferably provided. Further, instead of the dual port memory provided in PE, for example, FIF
O can be used.
【0030】また、IFPと複数のPEとを一つのクラ
スタとして複数のクラスタを外部バス、たとえばVME
バスに接続し、異なるクラスタ間を局所バスで接続しシ
ステムを拡張することも可能である。Further, the IFP and the plurality of PEs are regarded as one cluster, and the plurality of clusters are connected to an external bus, for example, VME.
It is also possible to extend the system by connecting to a bus and connecting different clusters with a local bus.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のによれ
ば、共有バス系と局所バス系の2系統の通信路を構成し
たので、局所バス系にはリアルタイムな入出力装置を直
接接続でき、音声認識などの計算量の多い処理をリアル
タイムに行うことができ、また、構成が簡単で自由度が
高く高速処理が可能なマルチ信号処理システムを実現で
きる。また、共有バス系においては、インタフェース回
路の存在により信号処理エレメントとホストコンピュー
タとを一体としたパケット転送を実現できる。また、イ
ンタフェース回路により外部バスと共有バスとは分離さ
れ、両者間のインタフェースをインタフェース回路によ
り行っているので、信号処理エレメント間同士における
データ転送を、共有バスを用いて高速に行うこともでき
る。As described above, according to the present invention, since the two communication paths of the shared bus system and the local bus system are constructed, real-time input / output devices can be directly connected to the local bus system. It is possible to realize a multi-signal processing system that can perform a large amount of calculation processing such as voice recognition in real time, and that has a simple configuration and has a high degree of freedom and high-speed processing. Further, in the shared bus system, the presence of the interface circuit makes it possible to realize packet transfer in which the signal processing element and the host computer are integrated. Further, since the external bus and the shared bus are separated by the interface circuit and the interface between them is performed by the interface circuit, data transfer between the signal processing elements can be performed at high speed by using the shared bus.
【0032】また、信号処理エレメントには、共有バス
との接続部に、共有バスとの接続・非接続の切り替えを
行う切替手段を設け、信号処理装置と切替手段との間に
共有局所メモリを設けたので、共有局所メモリは、切替
手段が非接続状態にある場合には、信号処理装置により
高速にアクセスすることができる。また、局所バス(第
2のバス)系においては接続形態を任意に変更できるの
で、処理に応じたシステムを容易に構成することができ
る。Further, the signal processing element is provided with a switching means for switching connection / non-connection with the shared bus at a connection portion with the shared bus, and a shared local memory is provided between the signal processing device and the switching means. Since the shared local memory is provided, the signal processing device can access the shared local memory at high speed when the switching unit is in the disconnected state. Further, in the local bus (second bus) system, the connection form can be arbitrarily changed, so that the system according to the processing can be easily configured.
【図1】本発明に係るマルチ信号処理システムの一実施
例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a multi-signal processing system according to the present invention.
【図2】本発明に係る信号処理エレメントの一構成例を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a signal processing element according to the present invention.
【図3】本発明に係る局所バス系の接続形態例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a connection form example of a local bus system according to the present invention.
【図4】ブロードキャスト接続時の動作例を説明するた
めの図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an operation example at the time of broadcast connection.
【図5】本発明に係る信号処理エレメントの他の構成例
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the signal processing element according to the present invention.
【図6】一般的なマルチ信号処理システムの構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram of a general multi-signal processing system.
1…ホストコンピュータ(ホスト) 2…ホストバス 8…共有バス 9…共有メモリ 10…インタフェースプロフェッサ(IFP) 11,12,13,14,31,32,33,34,3
5…信号処理エレメント(PE) 101…信号処理装置 104…切替スイッチ(SW) 105…共有局所メモリ 106…右ポート 107…左ポート 108…デュアルポートメモリ 109…局所メモリ 110…切替スイッチ(SW) 15,16,17,18,19、22,36,37…局
所バス 20…アナログ/ディジタル(A/D)変換器 21…ディジタル/アナログ(D/A)変換器 38…DATDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Host computer (host) 2 ... Host bus 8 ... Shared bus 9 ... Shared memory 10 ... Interface processor (IFP) 11, 12, 13, 14, 31, 32, 33, 34, 3
5 ... Signal processing element (PE) 101 ... Signal processing device 104 ... Changeover switch (SW) 105 ... Shared local memory 106 ... Right port 107 ... Left port 108 ... Dual port memory 109 ... Local memory 110 ... Changeover switch (SW) 15 , 16, 17, 18, 19, 22, 36, 37 ... Local bus 20 ... Analog / digital (A / D) converter 21 ... Digital / analog (D / A) converter 38 ... DAT
Claims (3)
に対する少なくとも2系統のバス接続部を備えた複数の
信号処理エレメントと、 これら複数の信号処理エレメントで共有される共有メモ
リと、 各信号処理エレメントと共有メモリとを接続する共有バ
スと、 外部バスと共有バスとのインタフェース処理および各信
号処理エレメント間のデータ転送の管理を行うインタフ
ェース回路と、 各信号処理エレメント同士を接続する局所バスとを有
し、 上記信号処理エレメントのそれぞれは、上記共有バスを
介してインタフェース回路に接続されるとともに、上記
局所バスを介して隣接する他の信号処理エレメントに接
続されるように構成したことを特徴とするマルチ信号処
理システム。1. A plurality of signal processing elements having a signal processing device, comprising at least two system bus connection parts for the signal processing device, a shared memory shared by the plurality of signal processing elements, and each signal. A shared bus that connects the processing elements and the shared memory, an interface circuit that performs interface processing between the external bus and the shared bus and data transfer between the signal processing elements, and a local bus that connects the signal processing elements to each other. Each of the signal processing elements is configured to be connected to the interface circuit via the shared bus and to be connected to another adjacent signal processing element via the local bus. And multi-signal processing system.
の接続部に、共有バスとの接続・非接続の切り替えを行
う切替手段と、 信号処理装置と切替手段との間のバス接続部に接続さ
れ、共有バスを介して各信号処理エレメントの信号処理
装置で共有可能な共有局所メモリとを有し、 上記共有局所メモリは、上記切替手段が接続状態にある
ときは共有バスを通じて他の信号処理エレメントの信号
処理装置からもアクセスされ、切替手段が非接続状態に
あるときは当該信号処理エレメントの信号処理装置から
のみアクセスされるように構成した請求項1記載のマル
チ信号処理システム。2. The signal processing element is connected to a connection part with a shared bus, a switching means for switching connection / disconnection with the shared bus, and a bus connection part between the signal processing device and the switching means. And a shared local memory that can be shared by the signal processing devices of the respective signal processing elements via the shared bus, and the shared local memory can be used for other signal processing through the shared bus when the switching means is in the connected state. The multi-signal processing system according to claim 1, wherein the multi-signal processing system is also accessed by the signal processing device of the element, and is accessed only by the signal processing device of the signal processing element when the switching means is in the non-connection state.
を少なくとも第1のバスおよび第2のバスからなる2系
統の通信路に接続するための第1の内部バスおよび第2
の内部バスを有する信号処理エレメントであって、 第1の内部バスに設けられ、第1のバスとの接続・非接
続の切り替えを行う切替手段と、 信号処理装置と切替手段との間の第1の内部バスに接続
された共有局所メモリと、 上記第2の内部バスと接続され、上記第2のバスと接続
される少なくとも一つのポートとを有することを特徴と
する信号処理エレメント。3. A first internal bus and a second circuit for connecting the signal processing device to a communication path of two systems consisting of at least a first bus and a second bus.
A signal processing element having a first internal bus, the switching means being provided on the first internal bus for switching connection / disconnection with the first bus; and a signal processing device between the signal processing device and the switching means. A signal processing element, comprising: a shared local memory connected to one internal bus; and at least one port connected to the second internal bus and connected to the second bus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4089448A JPH05257872A (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Multisignal processing system and signal processing element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4089448A JPH05257872A (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Multisignal processing system and signal processing element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05257872A true JPH05257872A (en) | 1993-10-08 |
Family
ID=13970970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4089448A Pending JPH05257872A (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Multisignal processing system and signal processing element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05257872A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012145990A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | I-Cubed Research Center Inc | Integrated circuit and signal processing method |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP4089448A patent/JPH05257872A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012145990A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | I-Cubed Research Center Inc | Integrated circuit and signal processing method |
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