基于Matlab的DSP系統(tǒng)級的設(shè)計方法
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傳統(tǒng)的DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計流程分為2個部分：開發(fā)設(shè)計和產(chǎn)品實現(xiàn)。在開發(fā)設(shè)計 部分完成 方案設(shè)計和算法設(shè)計與驗證，一般用Matlab語言進(jìn)行仿真，當(dāng)仿真結(jié)果滿意時，再進(jìn)入產(chǎn)品的實現(xiàn)階段。將開發(fā)設(shè)計階段的算法用C/C++或者匯編語言實現(xiàn)，在硬件的DSP目標(biāo)板上調(diào)試。因此，需要將開發(fā)工具CCS把目標(biāo)DSP程序運行的中間結(jié)果保存到PC機的硬盤上，然后調(diào)到Matlab工作空間，與Matlab算法的中間結(jié)果進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)DSP程序中由設(shè)計或精度導(dǎo)致的結(jié)果偏差。如此過程反復(fù)進(jìn)行，非常不便。
為了解決這個問題，出現(xiàn)了系統(tǒng)級設(shè)計方法的構(gòu)想。系統(tǒng)級設(shè)計方法的核心是將算法設(shè)計 和系統(tǒng)級設(shè)計仿真在統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行,從而有效地將開發(fā)流程的2個部分結(jié)合在一起。進(jìn)行系統(tǒng)級設(shè)計需要一個統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境，且在該開發(fā)環(huán)境中可以對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、算法進(jìn)行描述，還能夠?qū)ο到y(tǒng)不同層次、不同組件和不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行建模。Matlab Link for CC S Development Tools就是為了完成系統(tǒng)級設(shè)計而出現(xiàn)的。
Mathworks公司和TI公司聯(lián)合開發(fā)的Matlab Link for CCS Development Tools(CCS Link) 提供了Matlab和CCS的接口，即把Matlab和TI CCS及目標(biāo)DSP連接起來。利用此工具可以像操作Matlab變量一樣來操作TI DSP的存儲器或寄存器，即整個目標(biāo)DSP對于Matlab好像是透明的，開發(fā)人員在Matlab環(huán)境中就可以完成對CCS的操作。Matlab Link for CCS Dev elopment Tools可以支持CCS能夠識別的任何目標(biāo)板，包括TI公司的DSP，EVM板和用戶自己開發(fā)的目標(biāo)DSP（C2000，C5000，C6000）板。
CCS Link主要特點總結(jié)如下：
?。?） Matlab函數(shù)可以自動完成調(diào)試、數(shù)據(jù)傳遞和驗證。
?。?）在Matlab和DSP之間實時傳遞數(shù)據(jù)，而不用停在DSP中程序的執(zhí)行。
?。?）支持XDS510/XDS560仿真器，可以高速調(diào)試硬件DSP目標(biāo)板。
?。?）提供嵌入式對象，可以訪問C/C++變量和數(shù)據(jù)。
?。?）對測試、驗證和可視化DSP代碼提供幫助。
?。?）擴展了Matlab和eXpressDSP工具的調(diào)試能力。
?。?）符合TI eXpressDSP標(biāo)準(zhǔn)。
2CCS Link面向 TI DSP的系統(tǒng)級設(shè)計方法
CCS Link向用戶提供了三種接口如圖1所示。
2.1Link for CCS IDE
Link for CCS IDE接口實現(xiàn)了CCS IDE和Matlab之間的連接，允許用戶在Matlab命令窗口下載運行CCS IDE中的程序，與目標(biāo)內(nèi)存之間(非實時地)交換數(shù)據(jù)，檢測處理器的狀態(tài)，停止或者啟動程序在DSP中的運行。
Link for CCS IDE的優(yōu)點：
(1)用戶可以利用Matlab強大的數(shù)據(jù)分析和可視化功能，節(jié)省設(shè)計和調(diào)試程序的時間。
(2)可以編寫用于調(diào)試數(shù)字信號處理程序的Matlab語言批處理腳本，實現(xiàn)調(diào)試和分析的自動化。
(3)支持TI的C5000/6000系列DSP。
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2.2Link for RTDX
DSP的實時數(shù)據(jù)交換(RTDX)允許系統(tǒng)工程師在Host computer和Target之間進(jìn)行實時的數(shù)據(jù) 傳輸且不用考慮Target程序。這里的Link for RTDX接口提供了Matlab和支持RTDX的TI DS P上運行的程序之間實時交換數(shù)據(jù)的一種方式。利用此連接對象，可以打開、使能、關(guān)閉或禁止DSP的RTDX通道，利用此通道可以實時的向硬件目標(biāo)DSP發(fā)送和取出數(shù)據(jù)，而不用停止DS P口正在執(zhí)行的程序。Link for RTDX實現(xiàn)了對實時數(shù)據(jù)的自動化的高級分析和可視化，實現(xiàn)了對復(fù)雜DSP程序的有效驗證。
例如把原始數(shù)據(jù)發(fā)送給程序進(jìn)行處理，并把數(shù)據(jù)結(jié)果取回到Matlab空間中進(jìn)行分析。RTDX 連接對象實際上是CCS連接對象的一個子類，在創(chuàng)建CCS連接對象的同時創(chuàng)建RTDX連接對象，他們不能分別構(gòu)建。
2.3嵌入式對象
在Matlab環(huán)境中創(chuàng)建一個可以代表嵌入目標(biāo)C程序中的變量的對象。利用嵌入式對象可以直接訪問嵌入在目標(biāo)DSP的存儲器和寄存器中的變量，即把目標(biāo)C程序中的變量作為Matlab的一個變量對待。在Matlab中收集DSP程序中的信息，轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)類型，創(chuàng)建函數(shù)聲明，改變變量值，并把信息返回到DSP程序中，所有這些操作都在Matlab環(huán)境下完成。
3CCS IDE連接對象應(yīng)用舉例
CCS IDE連接對象提供Matlab與CCS IDE和目標(biāo)DSP的連接。利用此連接可以在Matlab下控制和操作DSP中的應(yīng)用程序，利用Matlab中強大計算分析和可視化工具來分析和對比目標(biāo)程序運行中的結(jié)果，大大縮短嵌入式應(yīng)用程序的開發(fā)調(diào)試周期。
具體應(yīng)用步驟如下：
(1)選擇DSP型號
根據(jù)ccsfoardinfo函數(shù)列出安裝在主機上的目標(biāo)板及其DSP信息，從中選擇需要的型號。
此處選擇0號DSP：
Boardnum=0; procmum=0;
(2)創(chuàng)建CCS IDE連接對象
cc=ccsdsp(′boardnum′,boardmun,′procnum′
編譯鏈接CCS IDE中當(dāng)前的工程文件，生成目標(biāo)DSP可執(zhí)行文件：
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利用CCS Link中的read和write函數(shù)來訪問2個全局?jǐn)?shù)組：
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4結(jié)語
應(yīng)用Matlab對DSP進(jìn)行系統(tǒng)級的設(shè)計極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)的設(shè)計方法。Matlab系統(tǒng)級的設(shè)計環(huán)境，有助于在設(shè)計早期發(fā)現(xiàn)錯誤和應(yīng)對系統(tǒng)復(fù)雜性不斷增加的挑戰(zhàn)，方便了復(fù)雜DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。
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