Цифровые аппаратные средства становятся основными средствами, которыми реализованы системы управления и фильтры обработки сигналов. Цифровые аппаратные средства могут быть классифицированы как любые стандартные аппаратные средства (например, микроконтроллеры, микропроцессоры, процессоры общего назначения и цифровые сигнальные процессоры) или специальное оборудование. В этих двух типах аппаратных средств существует много проектов архитектуры. Эти проекты колеблются от систем с единственной инструкцией, единственным блоком обработки потока данных к системам с многоадресной командой, несколькими блоками обработки потока данных.
В цифровых аппаратных средствах числа представлены или как фиксированная точка или как типы данных с плавающей точкой. Для обоих из этих типов данных размеры слова фиксируются в количестве набора битов. Однако динамический диапазон значений фиксированной точки намного меньше, чем значения с плавающей точкой с эквивалентными размерами слова. Поэтому во избежание переполнения или неблагоразумных ошибок квантования, значения фиксированной точки должны масштабироваться. Поскольку процессоры с плавающей точкой могут значительно упростить реализацию в реальном времени закона об управлении или цифрового фильтра, и числа с плавающей запятой могут эффективно аппроксимировать реальные числа, затем почему использование микроконтроллер или процессор с аппаратной поддержкой фиксированной точки?
Размер и Потребление энергии — логические схемы аппаратных средств фиксированной точки намного менее сложны, чем те из аппаратных средств с плавающей точкой. Это означает, что размер кристалла фиксированной точки меньше с меньшим потреблением энергии при сравнении с аппаратными средствами с плавающей точкой. Например, рассмотрите портативный телефон, где одна из целей дизайна продукта состоит в том, чтобы сделать его максимально портативным (маленький и легкий). Если бы один из сегодняшних высокопроизводительных процессоров общего назначения, с плавающей точкой используется, большой теплоотвод и батарея также были бы необходимы, приведя к дорогостоящему, большому, и тяжелому портативному телефону.
Использование памяти и Скорость — В общих вычислениях фиксированной точки требуют, чтобы меньше памяти и меньше процессорного времени выполнило.
Стойте — аппаратные средства Фиксированной точки более экономически эффективны, где цена/стоимость является важным фактором. Когда цифровые аппаратные средства используются в продукте, особенно выпускаемых серийно продуктах, затраты на аппаратное обеспечение фиксированной точки намного меньше, чем аппаратные средства с плавающей точкой и могут привести к значительным сбережениям.
После принятия решения использовать аппаратные средства фиксированной точки, следующий шаг должен выбрать метод для реализации динамической системы (например, система управления или цифровой фильтр). Библиотеки эмуляции программного обеспечения с плавающей точкой обычно исключаются из-за ограничений емкости памяти или синхронизации. Поэтому вас оставляют с математикой фиксированной точки, где бинарные целочисленные значения масштабируются.
