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Labo a o iomul imediadep ocesamien o
digi aldeseñalusandoelTMS320C3xDSP
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LABORATORIO MULTIMEDIA DE PROCESAMIENTO DIGITAL
DE SEÑAL USANDO EL TMS320C3X DSP STARTER KIT
Ja ie Lillo, Se gio Galla do, Se gio To al, Fede ico Ba e o
Uni e sidad de Se illa. [email p o ec ed]
RESUMEN
En es e documen o se p esen a un lib o elec ónico mul imedia, ealizado en el Depa amen o de
Ingenie ía Elec ónica de la Escuela Supe io de Ingenie os de Se illa. El ma e ial desa ollado p e ende
acili a , de o ma amena e in e ac i a, la comp ensión y ap endizaje de los concep os ( undamen os, y
es uc u a) y p og amación de aplicaciones elacionadas con uno de los P ocesado es Digi ales de Señal
de al as p es aciones más empleados ac ualmen e, la amilia TMS320C3x de Texas Ins umen s. Pa a
ello, se ha cons uido una he amien a mul imedia que in eg a ex o, imágenes, elemen os sensibles y
animaciones g á icas con el obje i o de desa olla un labo a o io de p ocesamien o digi al de señales.
1. INTRODUCCIÓN
Inicialmen e, los DSPs disponían de un me cado educido ya que sólo se empleaban en
sis emas que eque ían una ele ada po encia de cálculo (ins umen ación elec ónica de
p ecisión, osciloscopios digi ales, e c.). Con la e olución y expansión elacionada con las
elecomunicaciones, es a endencia ha cambiado cla amen e siendo a o, po ejemplo, el
elé ono mó il o el módem que no dispone de un DSP en su in e io . Las aplicaciones basadas
en DSPs son, cada día, mayo es en núme o. Ac ualmen e cub en p ác icamen e, odos los
campos de la indus ia ( elecomunicaciones, con ol, ins umen ación, análisis de imagen y
oz, au omó il, medicina). Es o hace in e esan e y necesa io el abo da el es udio de los DSPs
desde el pun o de is a de la Ingenie ía Elec ónica. El lib o elec ónico desa ollado se ha
cen ado en la amilia TMS320C3x de la emp esa Texas Ins umen s®, que se encuen a en e
los p ocesado es digi ales de señal más ex endidos, an o a ni el de indus ia como en labo es
educa i as.
Los concep os elacionados con sis emas mic op ocesado es como los DSPs son
complejos y su explicación eó ica, o el desa ollo y análisis de aplicaciones p ác icas basadas
en los DSPs, se complica no ablemen e con los medios adicionales de publicación. No
obs an e, pensamos que con la ayuda de las nue as ecnologías es posible acili a su
comp ensión po pa e del lec o . El desa ollo de es e CD a en ocado hacia ese ho izon e, la
agilización del p oceso de asimilación y/o en enamien o median e el omen o de la
pa icipación ac i a de los des ina a ios de la in o mación, que deja ían de se elemen os
me amen e pasi os en el p oceso de ap endizaje─enseñanza.
El lib o mul imedia pod ía de ini se como una he amien a asínc ona de
au oap endizaje, que pe mi e al usua io decidi qué in o mación e y en qué momen o desea
hace lo. De es a o ma, el lec o puede con ola la p o undidad que desea adqui i en el
conocimien o de cada concep o in oducido. En cualquie caso, se ha p e endido desa olla
una he amien a educa i a que in e ese y a aiga al usua io e inco po e el mayo núme o de
posibilidades que pe mi en las nue as ecnologías, como son la acilidad de amplia e
inco po a nue os con enidos en el u u o, la di e sidad de g á icos y igu as, animaciones,
sonidos y explicaciones audibles, con ol y zonas do adas de uncionalidad, ideos
explica i os, e c. La he amien a combina es os elemen os de mane a que hacen la na egación
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po el CD amena y, a la ez, de ápido impac o cognosci i o, pe mi iendo una mayo
ansmisión de concep os en un meno iempo.
En el siguien e apa ado se indican los c i e ios y la me odología de diseño del lib o
elec ónico. En el apa ado e ce o, se p esen a la es uc u a y con enidos del CDROM,
o ganizado pa a la ealización de aplicaciones p ác icas elacionadas con el p ocesamien o
digi al de la señal. Po úl imo, se mues an las conclusiones que se pueden ex ae de es e
abajo.
2. DISEÑO DE LA HERRAMIENTA MULTIMEDIA
Pa a abo da la ealización del lib o mul imedia in e ac i o en CD-ROM se ha empleado un
so wa e especialmen e des inado a es e ipo de u ilidad, como es el p og ama Mac omedia®
Di ec o ® MX. A g oso modo, Di ec o ® es una aplicación in o má ica que pe mi e c ea
p esen aciones isuales o almen e in e ac i as, median e la combinación de odo ipo de
elemen os mul imedia, como pueden se g á icos, sonido, ídeo digi al, animaciones,
elemen os idimensionales, e c. Es os elemen os pueden se , bien impo ados desde o os
p og amas, bien c eados median e edi o es in e nos de Di ec o ®.
Pe o la in e ac i idad, además de inco po a di e sos ipos de animaciones isuales,
g á icos, sonidos y ex os, se consigue con el lenguaje de sc ip s asociado a Di ec o ®
llamado Lingo®. Se a a de un pode oso lenguaje de p og amación cuya p incipal unción es
p opo ciona la na egación a a és del CD-ROM, imp escindible si se desea que exis a
in e acción en e el usua io y la he amien a. A pa e de es a unción, Lingo® o ece o as
muchas posibilidades que, igualmen e, han sido ú iles en la elabo ación del lib o, como
pueden se : c eación de bases de da os, menús pe sonalizados, con ol sob e el sis ema
ope a i o, e c. Puede en ende se, po an o, que se habla de un lenguaje comple o, o ien ado a
obje os y a e en os, bien es uc u ado y a la al u a de o os más ex endidos.
La posibilidad que o ece el so wa e de inclui los con enidos del lib o mul imedia en
páginas web den o de In e ne , bien median e Apple s de Ja a o median e ep oduc o es y
pluggins que dis ibuye g a ui amen e Mac omedia® (Shockwa e® Playe ), hace más
in e esan e, si cabe, su desa ollo.
El p oduc o, como ya se ha explicado, inco po a elemen os in e ac i os, que pe mi en
al lec o mo e la cabeza de ep oducción de la película a su elección. De es a mane a, se
p esen an menús gene ales, menús de na egación in e na po capí ulos y menús con ex uales,
que acili an el desplazamien o a lo la go del lib o. Igualmen e, se incluyen bo ones de a ance
y e oceso secuencial, sensibles a la pulsación del a ón.
Los menús gene ales pe mi en sal a de un capí ulo a o o del lib o, así como la salida
del p og ama, igu a 1 (esquina supe io de echa). Además de es e menú gene al, apa ecen
o os menús pa icula es, igu a 1 (esquina supe io izquie da), especí icos a cada capí ulo del
lib o, que o ecen al lec o enlaces a los dis in os apa ados del mismo. Un e ce menú, que
apa ece cuando el usua io p esiona el bo ón secunda io del a ón, pe mi e, además de cambia
de ema, accede a las bases de da os de que dispone el lib o. Las he amien as de na egación
se han diseñado pa a que el usua io enga cla o en cada momen o dónde se encuen a y qué
apa ado se dispone a isi a , median e la inco po ación de elemen os sensibles al mo imien o
del a ón. El úl imo mecanismo añadido pa a ep oducción in e ac i a de la película, es el
sis ema de bo ones de con ol de lujo, con o ma de lechas, pa a a ance y e oceso hacia
zonas anexas a la que se es é isualizando.
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Figu a 1. Pan alla con odos los menús
desplegados y los bo ones de con ol de
lujo.
Figu a 2. Pan alla con el menú gene al
desplegado y los bo ones de con ol de lujo.
3. ESTRUCTURA DEL LIBRO MULTIMEDIA
El lib o se ha di idido en dos secciones bien di e enciadas. Una sección, de ipo eó ico, se
dedica a la explicación de los concep os básicos (a qui ec u a in e na, uncionamien o y
p og amación) elacionados con los p ocesado es digi ales de señal in eg an es de la amilia
TMS320C3x de Texas Ins umen s®. La o a sección, de ipo eminen emen e p ác ico,
plan ea di e sas aplicaciones, elacionadas con el p ocesamien o digi al de la señal, que es os
sis emas pueden abo da .
La unidad co espondien e a las lecciones eó ica se subdi ide en a ios capí ulos, con
los siguien es con enidos:
• Tema de In oducción: hace un eco ido his ó ico de los p o agonis as y
elemen os undamen ales en el desa ollo de los sis emas mic op ocesado es
que conocemos en la ac ualidad.
• Tema 1. In oducción a los P ocesado es Digi ales de Señal (DSPs).
Concep os básicos: p e ende p esen a los undamen os gene ales de los
sis emas mic op ocesado es en gene al y de los DSPs en pa icula ; es uc u a,
ab ican es, aplicaciones, e c.
• Tema 2. Familia de DSP’s TMS320C3x de Texas Ins umen s. Conocimien os
básicos del ha dwa e: mues a los elemen os ha dwa e de que cons an los
miemb os de la amilia de DSPs, como son la zona de manejo de da os y la
zona de manejo de ins ucciones de la CPU, undamen os de la segmen ación,
la je a quía de memo ia, el a amien o de in e upciones, e c.
• Tema 3. Familia de DSP’s TMS320C3x de Texas Ins umen s. Desc ipción del
so wa e: se desc iben los dis in os modos de di eccionamien o, el o ma o de
los da os y las ins ucciones en ensamblado .
• Tema 4. Familia de DSP’s TMS320C3x de Texas Ins umen s. Pe i é icos
in e nos: apo a nociones sob e la u ilización y p og amación de los dis in os
pe i é icos in e nos.
La segunda sección cons a de nue e unidades emá icas que con ienen el ma e ial
didác ico necesa io pa a la ealización de cua o aplicaciones p ác icas basadas en es os
DSPs. Cada aplicación es desc i a (se plan ean los undamen os eó icos necesa ios pa a su
implemen ación) median e la p esen ación de un p og ama ejemplo. El con enido de es a
sección se dis ibuye de la siguien e mane a:
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• In oducción a la p og amación y c eación de p og amas. Se desc ibe un
p og ama muy simple, elacionado con la implemen ación de una sencilla
ope ación a i mé ica y ges ión de una abla de da os, suminis ándose su
esquele o, pa a que el lec o pueda comp ende lo ácilmen e y le si a de base
en u u as aplicaciones p ác icas.
• Pos e io men e, se in oduce al lec o en la implemen ación de un sencillo
algo i mo capaz de ealiza un p ocesamien o básico de señales audibles.
• Más adelan e, la aplicación p ác ica desa ollada consis e en la ealización de
un gene ado de onda digi al, u ilizando el DSP.
• Po úl imo, se plan ea el desa ollo de di e en es il os digi ales: FIR e IIR.
• Apa ecen, además, o as unidades emá icas, has a comple a un o al de
nue e, elacionadas con el ap endizaje y uso de las ins ucciones, modos de
di eccionamien o, egis os in e nos de la CPU y de con igu ación de los
pe i é icos del DSP.
Además de los con enidos plan eados, en odo momen o el usua io puede hace uso,
g acias a los enlaces incluidos en los menús, de unas bases de da os sob e los egis os
in e nos de la CPU del DSP, así como una muy ú il ecopilación de ins ucciones de lenguaje
Figu a 3. Pan alla de p esen ación de un
ema de undamen os eó icos. Figu a 4. Índice de las unidades dedicadas a
p esen a aplicaciones p ác icas.
Figu a 5. Pan alla de la base de da os de
ins ucciones de ensamblado . Figu a 6. Ejemplo de p egun a ipo es del
juego de au oe aluación.

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ensamblado del TMS320C3x. Po o o lado, se ha inco po ado en la he amien a un sis ema
de “au oe aluación” de conocimien os, basado en un juego de p egun as de ipo es .
4. CONCLUSIONES
La ealización de es e lib o mul imedia puede conside a se un paso dado en la eno ación de
los mé odos pedagógicos y su adap ación a las nue as ecnologías. En es e sen ido, no pa ece
muy a iesgado a i ma que el camino que se ha seguido ealizando es e lib o elec ónico se
gene aliza á en unos años a la ho a de plan ea cualquie emá ica. El CD-ROM desa ollado
consigue ace ca a usua ios no elacionados con los p ocesado es digi ales de señal o sus
aplicaciones, los conocimien os básicos pa a en ende su uncionamien o gene al aunque, de
igual o ma, puede se i a ingenie os elec ónicos pa a a ianza y epasa aspec os más
écnicos elacionados con los DSPs. La in e ac i idad de la he amien a pe mi e un amplio
abanico de usua ios acili ando, además, la ans e encia del lec o hacia una pos u a mucho
más ac i a en el p oceso de ans e encia de in o mación de la que los ex os adicionales
suelen o ece .
5. BIBLIOGRAFÍA
[1] Ba e o F.J., To al S. y Millán R. Fundamen os, Es uc u a y P og amación de los P ocesado es Digi ales
de Señal: Familia TMS320C3x de Texas Ins umen s. ISBN 84-688-4757-7, 2003.
[2] Ba e o F.J., To al S. y Millán R. Diseño de Sis emas Elec ónicos Digi ales basados en el P ocesado
TMS320C3x de Texas Ins umen s: Una Visión P ác ica. ISBN 84-688-4758-5, 2003.
[3] Rosenzweig G. La Biblia de Di ec o 8.5. Anaya Mul imedia, 2002.
[4] Texas Ins umen s. TMS320C3x Use ’s Guide. 1998.
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