4 Desenvolvimento e Resultados
4.1 ipProcess – Requisitos
Os objetivos dos artefatos gerados pela fase de Requisitos s˜ao: definir limites do projeto, fornecer base para melhor entendimento e assegurar que o objetivo do projeto esteja de acordo com as necessidades do cliente ou de quem o solicitou.
4.1.1
Documento de Especifica¸c˜ao de Requisitos
O apˆendice A apresenta os requisitos levantados para o Controlador Principal (CP) e o Controlador de Mem´oria do Sistema (CMS), descritos no Documento de Especifica¸c˜ao de Requisitos. Tanto a sigla CP, quanto a CMS referem-se aos m´odulos internos do decodificador, objetos deste trabalho. O principal objetivo deste documento ´e definir o escopo do IP-Core. Os requisitos s˜ao divididos em dois tipos:
• Funcionais – Especifica as a¸c˜oes que o IP-Core deve ser capaz de realizar.
• N˜ao Funcionais – Descreve os atributos do IP-Core e do ambiente no qual o IP-Core est´a integrado. Esses atributos est˜ao relacionados aos limites do IP-Core, restri¸c˜oes sobre funcionamento (temporiza¸c˜ao, clock, entre outros) e adequa¸c˜ao `a lei, interfaces ou padr˜ao de mercado.
Primeiramente s˜ao expostos os requisitos do Controlador Principal, se¸c˜ao A.1 do apˆendice. Nos requisitos funcionais do CP, destacam-se o papel de gerenciamento dos
outros m´odulos, com foco no gerenciamento do CMS, al´em dos pap´eis de controle do fluxo de dados entre os m´odulos e da comunica¸c˜ao com a interface externa. O requisito n˜ao funcional exp˜oe restri¸c˜ao referente `a temporiza¸c˜ao entre os m´odulos, j´a que determinados m´odulos devem ser alimentados com periodicidade precisa, pois erros de alimenta¸c˜ao dos mesmos corromperiam os dados resultantes da decodifica¸c˜ao.
Quanto ao CMS, boa parte dos requisitos tiveram como base o documento de especi- fica¸c˜ao do padr˜ao de mem´oria DDR SDRAM (JEDEC, 2005). O principal objetivo deste m´odulo ´e o gerenciamento da mem´oria do sistema e execu¸c˜ao dos processos de escrita e leitura. O requisito n˜ao funcional aborda a restri¸c˜ao da temporiza¸c˜ao nos processos da mem´oria do sistema, conforme a especifica¸c˜ao supracitada.
4.1.2
Documento de Especifica¸c˜ao de Casos de Uso
A Figura 13 demonstra o diagrama dos casos de uso do projeto, enquanto o apˆendice B descreve os casos de uso relativos ao CP e ao CMS, ou seja, aqueles casos de uso em que tais m´odulos s˜ao atores.
Os casos de uso fornecem modelos das fun¸c˜oes que o sistema deve possuir, al´em de funcionarem como contrato sobre o projeto com quem solicitou o mesmo, assim, a equipe se assegura que est´a o desenvolvimento est´a de acordo com os anseios do “cliente” . Cada caso de uso representa uma unidade funcional coerente provida pelo sistema. O artefato Documento de Especifica¸c˜ao de Casos de Uso descreve o fluxo de eventos de cada caso de uso, fornecendo uma an´alise minuciosa de cada fun¸c˜ao do sistema, o que permite uma melhor percep¸c˜ao do sistema pelo grupo encarregado do seu desenvolvimento.
A seguir s˜ao listados todos os atores8 do sistema, apresentados na Figura 13:
1. Usu´ario: algum indiv´ıduo ou dispositivo externo ao IP-Core.
2. Controlador de Mem´oria do Sistema (Externo): m´odulo respons´avel pelo controle de opera¸c˜oes de leitura na mem´oria externa do sistema, na qual encontra- se o arquivo de ´audio MPEG-2 AAC-LC a ser reproduzido (extens˜ao .aac).
3. Mem´oria do Sistema (Externo): dispositivo de armazenamento do arquivo de ´
audio MPEG-2 AAC-LC a ser reproduzido.
8Nesse contexto, o ator ´e um humano ou entidade m´aquina que interage com o sistema para executar
uma unidade funcional, isto ´e, o ator desempenha um papel que estimula ou solicita a¸c˜oes do sistema e recebe rea¸c˜oes.
4. Controlador de Mem´oria do Sistema (Interno): m´odulo respons´avel pelo controle de opera¸c˜oes de leitura/escrita na mem´oria do sistema. Objetivo deste trabalho.
5. Mem´oria do Sistema (Interno): dispositivo de armazenamento de informa¸c˜oes auxiliares/tempor´arias do processamento interno do IP-Core, do arquivo de ´audio MPEG-2 AAC-LC (transferido da mem´oria externa) e do resultado de processa- mento do IP-Core (amostras est´ereo PCM de 16 bits). Objetivo deste trabalho.
6. Controlador Principal: m´odulo respons´avel pelo seq¨uenciamento de a¸c˜oes no IP-Core.
7. Deformatador de Bitstream : m´odulo respons´avel pela identifica¸c˜ao e separa¸c˜ao das informa¸c˜oes de bitstream compat´ıvel com o padr˜ao MPEG-2 AAC-LC.
8. Decodificador de Huffman: m´odulo respons´avel pela decodifica¸c˜ao de tamanho vari´avel dos fatores de escala e dos dados espectrais quantizados e n˜ao-escalados.
9. Dequantizador: m´odulo respons´avel pela opera¸c˜ao de quantiza¸c˜ao inversa dos dados espectrais decodificados, quantizados e n˜ao-escalados.
10. Reescalador: m´odulo respons´avel pela aplica¸c˜ao de fatores de escala aos dados espectrais decodificados, dequantizados e n˜ao-escalados, gerando os chamados coe- ficientes espectrais.
11. IMDCT: m´odulo respons´avel pela convers˜ao de coeficientes espectrais no dom´ınio de freq¨uˆencia para amostras PCM no dom´ınio de tempo.
12. Windowing/Block Switching : m´odulo respons´avel pela aplica¸c˜ao de fun¸c˜oes de janelamento (escolhidas entre seno e KBD 9 ) sobre amostras PCM.
13. Overlapping/Adding : m´odulo respons´avel pela sobreposi¸c˜ao parcial (50%) de seq¨uˆencias de amostras PCM, gerando a configura¸c˜ao final de tais amostras, prontas para reprodu¸c˜ao.
14. Sistema de Reprodu¸c˜ao: sistema externo ao IP-Core, respons´avel pela reprodu¸c˜ao de ´audio digital stereo de 16 bits/canal, a 44.1 kHz.
9KBD (Kaiser-Bessel-Derived) ´e uma fun¸c˜ao de janelamento utilizada para processamento digital de
sinal. Ela foi projetada para se adequar `a MDCT. Para mais informa¸c˜oes ver (OPPENHEIM; SCHAFER; BUCK, 1999)
O apˆendice B.1, discorre sobre os casos de uso referentes ao CP, o qual, por ser um m´odulo de controle geral, possui muitos requisitos, uma vez que est´a envolvido em muitas tarefas no processamento do fluxo de ´audio. Os principais casos de uso s˜ao os acionamentos dos demais dispositivos, como tamb´em o fornecimento das amostras finais, prontas para reprodu¸c˜ao.
A parte B.2 trata sobre o CMS. Os casos de uso abordam as fun¸c˜oes de leitura, escrita e gerenciamento da mem´oria (dispositivo f´ısico).