Componentele sistemelor incorporate

Componentele sistemelor incorporate

Structura cu exemple

Obiective de instructie

Dupa parcurgerea acestei lectii studentii vor

cunoaste structura

specificatiile componentelor principale a sistemelor incastrate

Cunostinte speciale despre calculatoare "single board"

Cerinte preliminare

Electronica digitala, Microprocesoare

Introducere

Diferitele componente ale sistemelor incorporate pot fi grupate ierarhic de la Componente ale nivelelor sistemului la Componente ale nivelelor tranzistoarelor. O componenta a unui sistem (sau a unui subsistem) difera de ceea ce este considerata ca o componenta electronica standard. Componentele standard sunt in mod normal dispozitive active cum ar fi circuite integrate, memorii, diode, tranzistoare, etc. impreuna cu componentele pasive precum rezistente, condensatoare si inductante. Acestea sunt elementele de baza de care este nevoie pentru monta o placa de circuit pentru o aplicatie oarecare conform unui proiect specific.

Pe de alta parte, are componente active si componente pasive montate pe o placa de circuit care este configurat pentru o sarcina specifica (fig. 3.1). Componentele sistem pot fi atat module single functionale cat si module multifunctionale care servesc la realizarea blocurilor inalt integrate a unui sistem. O componenta sistem poate fi una precum o simpla placa de intrari/iesiri digitale sau una complexa, ca un computer cu video, memorie, retea si intrari/iesiri, toate pe o singura placa. Componentele sistem sunt realizate conform standardelor industriale si sunt disponibile din multe surse pe plan mondial.

Structura unui sistem incorporat

Structura tipica a unui sistem incorporat este prezentata in figura 3.2. Aceasta poate fi comparata cu aceea a unui computer desktop prezentata in figura 3.3. In mod normal intr-un sistem incorporat memoria primara, unitatea centrala de calcul si multe componente periferice incluzand convertoarele analog numeric sunt incluse intr-un singur chip. Aceste chip-uri sunt constituite ca microcontrolere. Acesta este indicat prin linia punctata in figura 3.2.

Pe de alta parte un computer desktop poate contine toate aceste circuite intr-o singura placa PCB (Power Circuit Board) cunoscuta in genere ca "placa de baza". Deoarece aceste computere manipuleaza cantitati mari de date in comparatie cu sistemele incorporate au fost elaborate modalitati de pentru stocarea si transferul mai rapid intre CPU si memorie, CPU si dispozitivele I/O si intre memorie si dispozitivele de intrare/iesire. Stocarea este desavarsita prin ieftinirea memoriilor secundare precum hard disk-uri si CDROM-uri. Procesul de transfer al datelor este imbunatatit prin incorporarea metodelor de acces a memoriilor cache multinivel si metodelor DMA. In general pentru sistemele incorporate nu sunt necesare astfel de aranjamente. Din cauza numarului componentelor eterogene intr-un computer desktop sunt necesare surse de tensiune cu nivele de tensiune diferite (tipic ±12V, ±%V, ±3,25V). Pe de alta parte chip-urile pentru sistemele incorporate au nevoie de un singur nivel de tensiune (tipic +5V).

Exemplu tipic

Un computer single board (SBC)

Vom prezenta caracteristicile acestui (SOC). Va fi o cale pentru intelegerea tipurilor mai complexe System on Chip (SOC).

Diferite elemente si semnificatiile lor sunt urmatoarele:

VIA 733MHz or 1 GHz low power C3 processor EBX-compliant board Acesta este procesorul acestui SBC. VIA reprezinta compania care produce procesorul, 733MHz sau 1GHz este frecventa ceasului procesorului. C3 este codul producatorului.

32 to 512MB of system PC133 SDRAM supported in a 168-pin DIMM socket - Memorie RAM- se monteaza pe socluri de 168 de pini standard pentru DIMM (dual in line memory modules) care permit montarea si demontarea comoda a acestora

Socket for up to 1Giga Byte bootable DiskOnChip or 512KB SRAM or 1MB EPROM -Soclu pentru DiskOnChip butabil mai mare de 1Gb sau 512kB Ram sau 1Mb EPROM

Aceasta memorie este RAM static sau EPROM care contine sistemul de operare, avand acelasi rol ca si Hard disk+ul pentru calculatoarele desk top

Type I and II Compact Flash (CF) cards supported  - Flash compact (CF) de tip I sau II (card)

Are rolul unui hard-disk sau floppy semiconductor. Memoria flash reprezinta memorie de tip EEPROM (Electricaly Easable and Programmable Read Only Memory). Tip I sau II reprezinta format+uri diferite, tipul II fiind mai compact si mai recent.

PC- compatible support Linux, Widows CE. NET XP, VISTA sau alte x86 copatible RTOS- Indica diferite sisteme de operare suportate de platforma SBC.

High resolution video controller supports: Color panels supported with up to 36-bits/pixel

Supports resolutions up to 1920 x 1440 - Indica calitatea video suporatata de chip-ul video on-board

Simultaneous CRT and LCD operation: 4X AGP local bus for high speed operation: LVDS supported - Indica posibilitatea operarii simultane cu monitor cu tub catodic (CRT - Catodic Ray Terminal) sau LCD; AGP(Accelerated Graphics Port)- un port graphic extreme de rapid destinat placilor grafice performante; 4x reprezinta viteza portului graphic; LVDS (Low Voltage Differential Signaling) - metoda cu zgomot, putere si amplitudine redusa pentru transmisii de date de mare viteza (Gb per secunda), cu cablu cu ecran de cupru.

Dual 10/100 Mbps Intel PCI Ethernet controllers - Controler de retea dual 10/100Mbps

4 RS-232 serial ports with FIFO, COM1 & COM2 with RS-422/485 support - interfata serial FIFO; RS-232/RS-422/RS-485 sunt standard de comunicatie standard care vor fi studiate pe parcurs. COM1 si COM2 suporturi pentru acelasi port RS-232

Bi-directional LPT port supports EPP/ECP - LPT (Line Printer Terminal); EPP/ECP(Enhanced Parallel Port/Extended Capabities Port) -

48 bi-directional TTL digital I/O lines with 24 pins capable of event sense interrupt generation- 48 de lini I/O digitale suplimentare. Pe unele dintre ele se pot sesiza intreruperi.

Four USB ports onboard - USB (Universal Serial Bus) - este un bus extern standard care suporta rate de transfer de 12Mbps; se pot conecta mouse, modem, tastatura, etc.

Two, dual Ultra DMA 33/66/100 EIDE connectors

Ultra DMA - soclu pentru DMA. Este un mod de transfer a unui volum de date din memorie pe hard-disk si invers.

EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) - o noua versiune imbunatatita pentru interfata dispozitivului IDE. Suporta rate de trei patru ori mai mari decat IDE standard. Mai mult, poate suporta dispozitive de stocare mai mari de 8,4Gb in timp ce vechile IDE erau limitate la 512MB. Numarul 33/66/100 reprezinta rata in Mbps.

Floppy disk controller supports 1 or 2 drives

AC97 Audio-Codec 97  - (audio codec)

PC/104 and PC/104-Plus expansion connectors - PC 104 este numele unui computer personal foarte popular proiectat initial de IBM numit PC iar 104 reprezinta numarul de pini utilizati pentru conectarea placilor impreuna. Placile PC 104 sunt mult mai mici decat Placile pe ISA.

AT keyboard controller and PS/2 mouse support - initial tastaura avea 84 de taste, inlocuite ulterior cu 101 Enhnaced Keyboard.

Two interrupt controllers and 7 DMA channels, Three, 16-bit counter/timers, Real Time Clock, Watch Dog Timer and Power on Self Test - Doua controlore pentru intreruperi, 7 canale DMA, trei contoare/timere pe 16 biti, Ceas de timp real

Exemplu de specificatii

Specifications

+5 volt only operation

Mechanical

Dimensions: 5.75' x 8.0' (146mm x 203mm)

Jumpers: 0.025' square posts

Connectors

Serial, Parallel, Keyboard: 50-pin on 0.100' grid

COM3 & 4: 20-pin on 0.100' grid

Floppy Disk Interface: 34-pin on 0.100' grid

EIDE Interface: 40-pin on 0.100' grid (Primary)

44-pin on 2mm grid (Primary)

40-pin on 0.100' grid (Secondary)

50-pin 2mm Flash connector

Parallel I/O: Two, 50-pin on 0.100' grid

CRT: 14-pin on 2-mm. grid

FP-100 Panel: Two, 50-pin on 2-mm. grid

LVDS 20-pin on 0.100' grid

Ethernet: Two RJ-45

PC/104 bus: 64-pin 0.100' socket, 40-pin 0.100' socket

PC/104-Plus 120-pin (4 x 30; 2mm) stackthrough with shrouded header

USB Four, 4-pin 0.100"

Audio Three, 3.5mm stereo phone jacks

Power: 9-pin in-line Molex

Environmental

Operating Temperature:

-40° to +85°C (733MHz)

-40° to +60°C (1GHz)

Non-condensing relative humidity: 5% to 95%

Concluzii

Rezulta din exemplul anterior ca un sistem incorporate tipic consta in mare din urmatoarele component montate pe o singura placa sau un singur CIP:

Procesor

Memorie

Module de interfata intrari/iesiri

CAN si CNA

Software ca sistem de operare

Software de aplicatie

Una sau mai multe componente din cele prezentate anterior pot fi plasate pe o singura placa sau pe un singur CIP. Intr-un system incorporate tipic, microprocesorul, o mare parte a memoriei si principalele dispozitivele I/O sunt realizate pe un singur CIP numit microcontroller. Sistemele incorporate lucreaza pentru realizarea unor scopuri specific si suporta in general o programare minimala din partea utilizatorului. Interactiunea cu utilizatorul consta dintr-o serie de comenzi care sunt executate de RTOS prin apelarea unor subroutine. RTOS este stocat in memoria flash sau in memoria read only. Pentru stocarea datelor temporare se vor utilize memorii care pot fi sterse. Daca CPU este plasat pe acelasi CIP cu memoria, atunci o parte din memorie poate fi utilizata ca memorie tampon. Altfel, un numar din registrii CPU vor fi folositi ca memorie tampon. CPU comunica cu memoria prin adrese si bus-ul de date. Durata si controlul acestor schimburi de date sunt realizate de unitatea de control a CPU prin intermedioul liniilor de control. Memoriile plasate pe acelasi CIP cu procesorul au viteze de transfer mai mari Pe de alta parte, dispozitivele I/O au diverse grade de viteze de lucru. Aceste viteze diferite de transfer sunt manipulate in moduri diferite de catre processor. Dispozitivele cele mai lente au nevoie de circuite de interfatare. In general nu sunt utilizate chip-uri mai rapide decat microprocesorul.

Arhitectura unui sistem icorporat tipic esate prezentata in figura 3.8. Unitatea hardware consta din elementele prezentate anterior conectate cu un subsistem numeric precum si cu un subsitem analogic. Software-ul sub forma unui RTOS este resident in memorie.

Procesoare

Unitatea de procesare centrala este cea mai importanta componenta a sistemelor incastrate. Depinzand de tipul aplicatiei procesoarele se pot clasifica in trei clase principale:

Microprocesoare de uz general

Microcontrolere

Procesoare digitale de semnal

Pentru mai multe aplicatii specifice pot fi proiectate procesoare deosebite. In afara de cazul in care cererea este mare costurile de proiectare si producere a procesorului vor fi mari. Prin urmare, in cele mai multe aplicatii, proiectarea este finalizata utilizand procesoare disponibile pe piata. Totusi pot fi utilizate FPGA (Field Programmable Gate Array) pentru a implementa usor procese oarecare simple. Un FPGA etse un chip logic care poate fi programat. Acestea pot avea sute de porti care pot fi interconectate ca un EPROM (Erasable Programable Read Only Memory). Sunt utilizate in special pentru proiectarea prototipurilor circuitelor integrate. Odata proiectat, cipul cablat este produs pentru obtinerea vitezelor mai mari.

Destinatii generale ale procesoarelor

Un procesor de uz general este destinat sa rezolve probleme intr-o larga gama de aplicatii precum comunicatii, automobile si sisteme incorporate industriale. Aceste procesoare sunt in general ieftine pentru ca sunt produse intr-un numar foarte mare. Fiind ieftine, producatorul poate investi mai mult pentru cresterea proiectarii VLSI cu caracteristici arhitecturale imbunatatite. Astfel, performante precum consumul si dimensiunile pot fi imbunatatite. In cele mai multe cazuri, pentru astfel de procesoare uneltele de proiectare sunt furnizate de producator. De asemenea hardware+ul suport este ieftin si usor disponibil. Totusi, numai o parte a capabilitatilor procesorului pot fi necesare pentru o proiectare specifica si prin urmare sistemele incastrate per ansamblu nu va fi optimizat asa cum ar fi trebuit sa fie ,in ceea ce priveste dimensiunea, puterea si siguranta in functionare.

Structura unui procesor de uz general este prezentata in figura 4.1.

Calea de date (data path) consta dintr-un circuit pentru transformarea si stocarea temporara a datelor. Contine o unitate aritmetica si logica (ALU) capabila sa transofrme datele in cursul operatiilor precum adunare, scadere, Si logic, SAU logic, inversare, deplasare, etc. Calea de date contine de asemenea registri capabili sa stocheze temporar datele generate de ALU sau obtinute in urma operatiilor. Bus-ul (magistrala) intern de date sustin datele si caile de date pana cand bus-ul de date extern sustine datele spre si de la memoria de date. Dimensiunea adresei de date indica lungimea cuvantului CPU. O adresa de date de 8 biti corespunde unui CPU pe 8 biti precum 8085.

Unitatea de control este alcatuita din circuite pentru extragerea instructiunilor program si pentru a deplasa datele spre, de la si prin calea de date in concordanta cu instructiunile extrase. Exista un contor de program (PC) care pastreaza adresa urmatoarei instructiuni program ce trebuie extrase si un registru de instructiuni (IR) pentru pastrarea instructiunii extrase. Exista de asemenea o unitate de sincronizare a registrului de stare si controlului logic. Controlerul genereaza semnale de control necesare citirii instructiunilor din registru de instructiuni (IR) si

controlului fluxului de date pe calea de date. In general dimensiunea adresei este specificata de unitatea de control aceasta fiind responsabila sa comunice cu memoria. Pentru fiecare instructiune, controlerul realizeaza in mod normal mai multe multe etape precum determinarea locatiei din memorie a instructiunii, decodificarea ei, determinarea operanzilor, executarea instructiunilor pe calea de date si stocaarea instructiunilor. Fiecare etapa dureaza cativa cicli de ceas.

Microcontrolere

In mod similar modului in care elemnetele unui calculator desktop sunt montate pe o singura placa, prin montarea pe un singur chip a elementelor principale din arhitectura unui computer se obtine un microcontroler. Din cauza restrictiilor impuse de realizarea circuitelor VLSI cele mai multe functii de intrare iesire sunt prezente intr-o forma simplificata. Arhitectura tipica a unui microcontroler este preezentata in figura 4.2.

Casutele dublu hasurate reprezinta elemente ale microprocesorului.

In figura 4.2. sunt prezentate urmatoarele elemente:

The 500 Core contine CPU care consta din deodificatorul de instructiuni, ALU, si sectiunea de control program.

The housekeeper (administratorul) genereaza semnalele interne pentru controlul individual al functionarii unitatilor din interiorul microcontrolerului.

Port 0 si Port 2 sunt necesare pentru a acesa codul extern si datele memoriei si pentru generari de coduri.

The external control block (blocul de control extern) manipuleaza semnalele de control extern si cele generate de ceas.

The acces control units este responsabila pentru selectia resurselor interne de memorie

IRAM - asigura RAM-ul intrern care include registri de uz general.

XRAM - reperezinta RAM-ul intern aditional ce poate fi uneori inclus.

Intrerrupt Controler gestioneaza cererile de intrerupere de la unitatile periferice interne, precum:

Interfete seriale

Timere

Convertoare A/N

Unitatea watchdog (WDU)

Unitatea de multiplicare-divizare (MDU)

Semnalele externe ale acestor unitati periferice sunt disponibile pe portul I/O paralel sau pe pini dedicati.

Procesoare de semnal numeric (DSP)

Aceste procesoare au fost proiectate pe baza arhitecurii Harvard modificate pentru a prelucra seemnale de timp real. Caracteristicile acestor procesoare sunt potrivite implementarii algoritmilior de procesare a semnalelor. O operatie foarte utilizata in acest caz este multiplicarea tablorurilor. De exemplu, convolutia si corelatia cer multiplicarea tablourilor. Aceasta este realizata prin multiplicare urmata de acumulare si adunare.  Aceste operatii sunt realizate de unitatea MAC (Multiplier and Accumulator ). Uneori aceasta este implementata ca MACD unde D are semnificatie de Data move.In general instructiunile sunt realizate intr-un singur ciclu.

Instructiunile tip MACD pot fi executate mai rapid prin implementare paralela. Acest fapt este posibil prin accesul separat in paralel la memorie al programului si datelor. Aceasta poate fi realizat prin modificarea arhitecturii ca in figura 4.3. Aceste unitati DSP utilizeaza in general unitati de acces multiplu (Multiple Access) si memorii multiport (Multi Ported Memory). Memoriile cu acces multiplu permit mai mult de un acces la memorie intr-o singura perioada de ceas. Memoriile multiport permit adrese multiple si la porturile de date. Aceasta vcreste de asemenea numarul aceselor pe unitate de ciclu de ceas.

Arhitectura specifica pentru cuvinte de instructiuni foarte lungi (VLIW- Very Long Instruction World) este de asemenea potrivita pentru aplicatii de procesare a semnalelor digitale. Acestea au un numar de unitati functionale si cai de date asa cum se vede in figura 4.4. Instructiunile sunt extrase din memorie; Operanzii si operatiile ce trebuie realizate de diferite unitati sunt specificate in corpul instructiunii.Unitatile functionale multiple impart un registru multiport pentru extragerile de operanzi si stocarea rezultatelor. Accesul aleatoriu paralel la registri este posibil prin intermediul barei incrucisate de citire/scriere (Read/Writw Cross Bar). Executia in unitatea functionala este finalizata concutrent cu operatiile de incarcare/salvare a

datelor intre RAM si registri.

Microprocesor versus microcontroler

Un microprocesor este unitatea centrala de prelucrare a unui computer de uz general. Pentru a realiza un microcalculator complet este necesar sa fie adaugate elemente precum memorii (RAM si ROM), decodificatoare de memorie, un oscilator si un numar de dispozitive de intrare iesire. Utilizarea principala a procesorului este sa citesca date, sa realizeze calcule complicate cu aceste date, si sa stocheze rezultatele pe dispozitive de stocare corespunzatoare sau sa le afiseze pe display. Aceste procesoare au o arhitectura complexa, cu multiple etape de prelucrare succesiva si paralela. Memoria este impartita in trepte precum cahe, multinivel si RAM. Perioada necesara dezvoltarii microprocesoarelor este mare datorita complexitatii foarte mari a proiectarii circuitelor complexe VLSI.

Proiectarea microcontrolerelor este condusa de dorinta de a realiza o flexibilitate si expandare maxima. Microcontrolerele au in mod uzual RAM si ROM sau (EPROM) on chip la care se adauga hardware I/O on chip petru a reduce numarul chip-urilor la unul singur. Ca urmare a a utilizarii hardware-ului on chip pentru I/O, RAM si ROM rezulta CPU cu performante destul de reduse. De asemenea, microcontrolerele au adesea incluse timere pentru generarea intreruperilor si care pot fi astfel utilizate cu CPU, si A/D, D/A on chip sau porturile paralele pentru a genera I/O strict controlate in timp. Principala utilizare a microcontrolerelor este de a controla operatiile unei masini utilizand un program fixat care este stocat in ROM si care nu se modofica de-a lungul duratei de viata a sistemului. Microcontrolerul este conceput pentru a avea datele dela si la pinii proprii; arhitectura si setul de instructiuni sunt optimizate sa manipuleze datele atat pe bit cat si pe octet.

Diferenta dintre microprocesor si microcontroler este foarte bine exemplificat prin faptul ca cele mai multe microprocesoare au multeoperatii pentru a muta date din memoria externa la CPU in timp ce microcontrolerele pot avea una sau doua. Pe de alta parte, microprocesoarele au una sau doua tipuri de instructiuni pe bit in timp ce microcontrolerele vor avea multe astfel de tipuri.

Microprocesoare versus DSP

Principalele caracteristici ale DSP

Sunt microprocesoare specializate pe aplicatii de procesare a semnalelor

Sunt bazate pe arhitectura Harvard

Realizeaza de la doua la patru accesari de memorie pe ciclu

Hardware-ul specializat realizeaza operatiile aritmetice de baza intr-un singur ciclu

Au un set foarte limitat de instructiuni caracteristice SIMD (Single Instruction Multiple Data) foarte complexe si specializate

Operatii multiple per instructiune

Adresare specializata(autoincrementare, circulara, prin inversarea bitilor)

Intreruperile sunt dezafectate pentru durata unor operatii

Au un numar mic (sau de loc) de registri tampon

Foarte rar au caracteristici dinamice

Port serial sincron

Caracteristicile procesoarelor de uz general

Sunt unitati centraule pentru PC-uri Work-station etc.

Se bazeaza pe arhitectura von Newmann

In mod normal se realizeaza 1 acces per ciclu

In cazul instructiunilor de uz general se realizeaza o operatie per instructiune

Mod de adresare de uz general

Numai cicluri software

Intreruperile nu pot fi dezafectate

Registrii tampon sunt utilizati fercvent

Se utilizeaza o arie larga de periferice si dispozitive I/O atat oc chip cat si off chip.

Port serial asincron

Memoria

Memoria asigura procesorului necesitatile de stocare pe durata scurta si lunga in timp ce registrii asigura numai cerintele de stocare pe termen scurt. In cazul arhitecturii Princeton pe acelasi suport poate fi stocat atat programul cat si datele in timp ce in cazul arhitecturii Harvard programul si datele ocupa blocuri de memorie separate. Primul mod conduce la o arhitectura simpla in timp ce cel de-al doile impune doua conexiuni separate si de aici datele si programul pot conduce in paralel la procesare paralela. Procesoarele de uz general au arhitectura de tip Princenton.

Memoria poate fi Read-Only-Memory (ROM) sau Random Access Memory (RAM). Pot fi incastrate in chip-ul procesorului sau pot fi externe. Memoria on chip este mai rapida decat memoria externa. Pentru a reduce timpul de acces poate fi realizata o compie locala a unei portiuni de memorie care poate fi pastrata intr-o zona de memorie mai mica dar mai rapida, numita memorie cash. Memoria poate fi clasificata in memorie dinamica si memorie statica. Memoria dinamica disipa mai putina putere si prin urmare potae fi realizata mai compact si mai ieftin, timpul de acces insa este mai mare in cazul memoriei dinamice decat in cazul memoriei statice. In RAM-ul dinamic (DRAM) data este mentinuta prin operatii de regenerari periodice in timp ce in memoria statica )SRAM) aceasta este retinuta continuu. SRAM este mai rapir decat DRAM-ul dar consuma mai mult. Memoria intermediara cash este de tip SRAM.

Dispozitive de intrare iesire si chip-uri de interfata

Sistemele incorporate de timp real interactioneaza cu mediul si utilizatorii prin intermediul unui hardwer incastrat. In mod ocazional sunt necesare circuite externe pentru comunictia cu utilizatorii, alte computere sau retea.

In telefoanele mobile de exemplu, dispozitivele de intrare iesire sunt tastataura, ecranul, antena, microfonul, speaker-ul, LED-urile indicatoare, etc. Semnalele de la aceste unitati pot fi analogice sau numerice. Pentru a genera un semnal analogic de la microprocesor este nevoie de un CNA iar pentru ca acesta sa accepte un semnal analogic este necesar un CAN. Aceste convertoare au in continuare anumite moduri de control. Ele pot lucra la viteze diferite de ale procesorului. Pentru a sincroniza si controla aceste interfete este nevoie de alte chip-uri de interfata. In mod similar pot fi necesare chip-uri de interfata cu tastatura, antena,, ecranul, etc. Dispozitivele de intrare iesire sunt in general mai lente decat procesorul; prin urmare procesorul poate astepta pana cind acetea raspund la o cerere de transfer de date. Atunci cand interfetele I/O
sunt on chip aceste neajusuri sunt eliminate, nemaiexistand cicluri de astepare procesor.

Concluzii

Pe langa circuitele prezentata sistemele incorporate real time pot avea si alte circuite specifice incluse in acealsi chip sau pe aceeasi placa. Acestea sunt cunoscute ca ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Prezentam in continuare cateva exemple:

MODEM uri (unitati de modulare, demodulare)

Sunt utilizate pentru a modula un semnal digital intr-un semnal analogic de inalta frecventa (pentru comunicatii wire less). Exista mai multe metode de modulare (amplitudine, frecventa, faza, etc.). Acelasi dispozitiv este utilizat si pentru demodulare.

CODEC-uri -(Unitati de compresie decompresie)

Sunt utilizate in general pentru procesarea semnalelor digitale video sau/si audio. Un CODEC reduce cantitatea de date ce trebuie transmise, eliminand informatia redundant (la transmisie) si reconstituind semnalul (la receptie)

Filtre

Filtrele sunt utilizate pentru conditionarea semnalelor prin eliminarea zgomotelor si a altor component perturbatoare. O clasa specific de filtre numite Antialiassing sunt utilizate inaintea conversiei analog numerice pentru a preveni asiasing-ul la achizitia semnalelor de banda larga.

Controlere

Acestea sunt circuite specific pentru controlul motoarelor, si a altor tipuri de elemente de executie.