DSP開發(fā)中值得注意的問題

選擇DSP的型號(hào)

目前市場(chǎng)上的主要DSP生產(chǎn)商包括TI，ADI，Motorola，Lucent和Zilog等，其中TI占有最大市場(chǎng)份額。產(chǎn)品包括了從低端的低速度DSP到高端的大運(yùn)算量的DSP產(chǎn)品。目前，廣泛使用的TI DSP有三個(gè)系列：C2000、C5000、C6000(C3X也有使用)，其它型號(hào)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(hào)的DSP都具有相同的DSP核，相同或兼容的匯編指令系統(tǒng)，其差別僅在于片內(nèi)存儲(chǔ)器的大小，外設(shè)資源(如定時(shí)器、串口、并口等)的多少；不同系列DSP的匯編指令系統(tǒng)不兼容，但匯編語(yǔ)言的語(yǔ)法非常相似。除了匯編語(yǔ)言外，TI還為每個(gè)系列都提供了優(yōu)化的C/C++編譯器，方便用戶使用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)，效率可以達(dá)到手工匯編的90%甚至更高。

在具體的開發(fā)中，根據(jù)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求和最終產(chǎn)品的成本估算，一般從以下幾個(gè)方面去考慮選擇什么型號(hào)的DSP芯片。

DSP設(shè)計(jì)中的基本技巧

可以同時(shí)使用FIFO為CY7C4225(1k×18)。

多CPU的混合系統(tǒng)。MCU在控制、管理領(lǐng)域有不可替代的地位，因?yàn)樗鼰o論從成本，開發(fā)系統(tǒng)都很廉價(jià)和成熟。DSP在數(shù)字信號(hào)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(yīng)用中采用MCU+DSP的結(jié)構(gòu)，MCU負(fù)責(zé)管理，甚至運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)；而DSP僅僅負(fù)責(zé)快速的數(shù)據(jù)運(yùn)算處SP的混合系統(tǒng)目前也很方便，有時(shí)采用多個(gè)低檔的DSP并行比采用一片高檔的DSP會(huì)大大降低系統(tǒng)的成本。如前鋒公司的GSM手機(jī)綜測(cè)儀采用3片VC5409并行處理，分別負(fù)責(zé)信道、基帶和信令。

多CPU的混合系統(tǒng)中使用RTOS。在DSP+MCU或多DSP的系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)，特別是實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)顯得尤其重要。但實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不僅少，而且價(jià)格昂貴，但普通嵌入式操作系統(tǒng)很廉價(jià)，根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求可以做不同的選擇。目前也正在VC5471平臺(tái)和C5000平臺(tái)上嘗試嵌入式操作系統(tǒng)電源管理。TI提供完整和詳細(xì)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(shí)現(xiàn)方法。各個(gè)具體型號(hào)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(jī)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(jìn)行。

開發(fā)環(huán)境

對(duì)于DSP工程師來說，除開必須了解和熟悉DSP本身的結(jié)構(gòu)(包括軟件指令系統(tǒng)和硬件結(jié)構(gòu))和技術(shù)指標(biāo)外，大量的時(shí)間和精力是花費(fèi)在熟悉和掌握其開發(fā)工具和環(huán)境上。因此，各DSP生產(chǎn)廠商以及許多第三方公司作了極大的努力，為DSP系統(tǒng)集成和硬軟件的開發(fā)提供了大量有用的工具。下面重點(diǎn)討論TI DSP的集成仿真環(huán)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(yōu)化C編譯器、連接器等等。(3)基本調(diào)試工具，如裝入執(zhí)行代碼(.out文件)，查看寄存器窗口，存儲(chǔ)器窗口，反匯編窗口，變量窗口等，支持C源代碼級(jí)調(diào)試。(4)支持多DSP調(diào)試。(5)斷點(diǎn)工具，包括硬件斷點(diǎn)、數(shù)據(jù)空間讀/寫斷點(diǎn)，條件斷點(diǎn)(使用GEL編寫表達(dá)式)等等。(6)探針工具(probe points)，可用于算法仿真，數(shù)據(jù)監(jiān)視等。(7)剖析工具(profile points)，可用于評(píng)估代碼執(zhí)行的時(shí)鐘數(shù)。(8)數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可繪制時(shí)域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并可自動(dòng)刷新(使用animate命令運(yùn)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(shù)等。(10)支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換(RTDX)技術(shù)，利用該技術(shù)可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn)DSP與其它應(yīng)用程序(OLE)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。(11)開放式的插入(plug-ins)技術(shù)，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(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序)。(12)提供DSP/BIOS工具，利用該工具可增強(qiáng)對(duì)代碼的實(shí)時(shí)分析能力，如分析代碼執(zhí)行的效率，調(diào)度程序執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)，方便管理或使用系統(tǒng)資源(代碼/數(shù)據(jù)占用空間，中斷服務(wù)程序的調(diào)用，定時(shí)器使用等等)，從而減小開發(fā)人員對(duì)硬件資源熟悉程度的依賴性。

結(jié)語(yǔ)

以上討論了DSP開發(fā)中會(huì)遇到的幾個(gè)基本問題。當(dāng)然，在實(shí)際操作中還會(huì)有很多其它的問題和相應(yīng)的處理技巧，這里不可能都包括。希望通過此文能對(duì)大家的DSP開發(fā)有所幫助。