資料介紹
目前市場上的主要DSP生產商包括TI,ADI,Motorola,Lucent和Zilog等,其中TI占有最大市場份額。產品包括了從低端的低速度DSP到高端的大運算量的DSP產品。目前,廣泛使用的TI DSP有三個系列:C2000、C5000、C6000(C3X也有使用),其它型號都基本淘汰。需要提醒注意的是:在TI的DSP中,同一系列中不同型號的DSP都具有相同的DSP核,相同或兼容的匯編指令系統,其差別僅在于片內存儲器的大小,外設資源(如定時器、串口、并口等)的多少;不同系列DSP的匯編指令系統不兼容,但匯編語言的語法非常相似。除了匯編語言外,TI還為每個系列都提供了優化的C/C++編譯器,方便用戶使用高級語言進行開發,效率可以達到手工匯編的90%甚至更高。
在具體的開發中,根據所設計的系統要求和最終產品的成本估算,一般從以下幾個方面去考慮選擇什么型號的DSP芯片。
DSP設計中的基本技巧
可以同時使用FIFO為CY7C4225(1k×18)。
多CPU的混合系統。MCU在控制、管理領域有不可替代的地位,因為它無論從成本,開發系統都很廉價和成熟。DSP在數字信號處理方面又是普通MCU,甚至通用CPU都無法比擬的。因此許多應用中采用MCU+DSP的結構,MCU負責管理,甚至運行嵌入式操作系統;而DSP僅僅負責快速的數據運算處SP的混合系統目前也很方便,有時采用多個低檔的DSP并行比采用一片高檔的DSP會大大降低系統的成本。如前鋒公司的GSM手機綜測儀采用3片VC5409并行處理,分別負責信道、基帶和信令。
多CPU的混合系統中使用RTOS。在DSP+MCU或多DSP的系統中,嵌入式操作系統,特別是實時嵌入式操作系統顯得尤其重要。但實時操作系統不僅少,而且價格昂貴,但普通嵌入式操作系統很廉價,根據具體設計要求可以做不同的選擇。目前也正在VC5471平臺和C5000平臺上嘗試嵌入式操作系統電源管理。TI提供完整和詳細的配套電源管理解決方案,這里不再贅述。常用電源管理芯片有TPS73HD318 TPS73HD325TPS7333等等。
裝入程序的實現方法。各個具體型號有所差別,但常用的方式不外乎HPI、16bit或8bit的并行EPROM,還有串口。在有MCU或PC做主控機的情況下一般都使用HPI方式。并行EPROM方式很方便,但需要注意代碼的大小。串口加載可以用在多DSP的情況下進行。
開發環境
對于DSP工程師來說,除開必須了解和熟悉DSP本身的結構(包括軟件指令系統和硬件結構)和技術指標外,大量的時間和精力是花費在熟悉和掌握其開發工具和環境上。因此,各DSP生產廠商以及許多第三方公司作了極大的努力,為DSP系統集成和硬軟件的開發提供了大量有用的工具。下面重點討論TI DSP的集成仿真環境
CCS
CCS所包含功能有:(1)集成可視化代碼編輯界面,可直接編寫C、匯編、.H文件、.cmd文件等。(2)集成代碼生成工具,包括匯編器、優化C編譯器、連接器等等。(3)基本調試工具,如裝入執行代碼(.out文件),查看寄存器窗口,存儲器窗口,反匯編窗口,變量窗口等,支持C源代碼級調試。(4)支持多DSP調試。(5)斷點工具,包括硬件斷點、數據空間讀/寫斷點,條件斷點(使用GEL編寫表達式)等等。(6)探針工具(probe points),可用于算法仿真,數據監視等。(7)剖析工具(profile points),可用于評估代碼執行的時鐘數。(8)數據的圖形顯示工具,可繪制時域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等,并可自動刷新(使用animate命令運行)。(9)提供GEL工具,令用戶可以編寫自己的控制面板/菜單,從而方便直觀地修改變量,配置參數等。(10)支持實時數據交換(RTDX)技術,利用該技術可在不中斷目標系統運行的情況下,實現DSP與其它應用程序(OLE)實現數據交換。(11)開放式的插入(plug-ins)技術,支持其它第三方的ActiveX插件,支持各種仿真器包括軟仿真(只需安裝相應的驅動程序)。(12)提供DSP/BIOS工具,利用該工具可增強對代碼的實時分析能力,如分析代碼執行的效率,調度程序執行的優先級,方便管理或使用系統資源(代碼/數據占用空間,中斷服務程序的調用,定時器使用等等),從而減小開發人員對硬件資源熟悉程度的依賴性。
結語
以上討論了DSP開發中會遇到的幾個基本問題。當然,在實際操作中還會有很多其它的問題和相應的處理技巧,這里不可能都包括。希望通過此文能對大家的DSP開發有所幫助。
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在具體的開發中,根據所設計的系統要求和最終產品的成本估算,一般從以下幾個方面去考慮選擇什么型號的DSP芯片。
DSP設計中的基本技巧
可以同時使用FIFO為CY7C4225(1k×18)。
多CPU的混合系統。MCU在控制、管理領域有不可替代的地位,因為它無論從成本,開發系統都很廉價和成熟。DSP在數字信號處理方面又是普通MCU,甚至通用CPU都無法比擬的。因此許多應用中采用MCU+DSP的結構,MCU負責管理,甚至運行嵌入式操作系統;而DSP僅僅負責快速的數據運算處SP的混合系統目前也很方便,有時采用多個低檔的DSP并行比采用一片高檔的DSP會大大降低系統的成本。如前鋒公司的GSM手機綜測儀采用3片VC5409并行處理,分別負責信道、基帶和信令。
多CPU的混合系統中使用RTOS。在DSP+MCU或多DSP的系統中,嵌入式操作系統,特別是實時嵌入式操作系統顯得尤其重要。但實時操作系統不僅少,而且價格昂貴,但普通嵌入式操作系統很廉價,根據具體設計要求可以做不同的選擇。目前也正在VC5471平臺和C5000平臺上嘗試嵌入式操作系統電源管理。TI提供完整和詳細的配套電源管理解決方案,這里不再贅述。常用電源管理芯片有TPS73HD318 TPS73HD325TPS7333等等。
裝入程序的實現方法。各個具體型號有所差別,但常用的方式不外乎HPI、16bit或8bit的并行EPROM,還有串口。在有MCU或PC做主控機的情況下一般都使用HPI方式。并行EPROM方式很方便,但需要注意代碼的大小。串口加載可以用在多DSP的情況下進行。
開發環境
對于DSP工程師來說,除開必須了解和熟悉DSP本身的結構(包括軟件指令系統和硬件結構)和技術指標外,大量的時間和精力是花費在熟悉和掌握其開發工具和環境上。因此,各DSP生產廠商以及許多第三方公司作了極大的努力,為DSP系統集成和硬軟件的開發提供了大量有用的工具。下面重點討論TI DSP的集成仿真環境
CCS
CCS所包含功能有:(1)集成可視化代碼編輯界面,可直接編寫C、匯編、.H文件、.cmd文件等。(2)集成代碼生成工具,包括匯編器、優化C編譯器、連接器等等。(3)基本調試工具,如裝入執行代碼(.out文件),查看寄存器窗口,存儲器窗口,反匯編窗口,變量窗口等,支持C源代碼級調試。(4)支持多DSP調試。(5)斷點工具,包括硬件斷點、數據空間讀/寫斷點,條件斷點(使用GEL編寫表達式)等等。(6)探針工具(probe points),可用于算法仿真,數據監視等。(7)剖析工具(profile points),可用于評估代碼執行的時鐘數。(8)數據的圖形顯示工具,可繪制時域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等,并可自動刷新(使用animate命令運行)。(9)提供GEL工具,令用戶可以編寫自己的控制面板/菜單,從而方便直觀地修改變量,配置參數等。(10)支持實時數據交換(RTDX)技術,利用該技術可在不中斷目標系統運行的情況下,實現DSP與其它應用程序(OLE)實現數據交換。(11)開放式的插入(plug-ins)技術,支持其它第三方的ActiveX插件,支持各種仿真器包括軟仿真(只需安裝相應的驅動程序)。(12)提供DSP/BIOS工具,利用該工具可增強對代碼的實時分析能力,如分析代碼執行的效率,調度程序執行的優先級,方便管理或使用系統資源(代碼/數據占用空間,中斷服務程序的調用,定時器使用等等),從而減小開發人員對硬件資源熟悉程度的依賴性。
結語
以上討論了DSP開發中會遇到的幾個基本問題。當然,在實際操作中還會有很多其它的問題和相應的處理技巧,這里不可能都包括。希望通過此文能對大家的DSP開發有所幫助。
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