学习DSP总结

只看该作者 · 2013-5-9 23:19

这是转DSP交流网的同仁写的
虽然实验室用的是一款闻亭的DM642开发板，当时这款开发板还比较新，国内中文资料很少，而且闻亭但是的例子程序均是采用TI的原程序，不像合众达的例子程序容易上手，所以可能合众达的板子比较适合初学者使用。
DM642是一款针对图像应用的高端DSP，近几年来国内应用的范围很广。对于DSP软件学习而言个人认为包含了3个方面的东西：1：芯片的外设，对芯片的基本操作和简单程序运行环境。2：嵌入失操作系统原理(DSP/BIOS)。3：DSP算法的移植和优化工作。下面分别对这三个方面做论述。

只看该作者 · 2013-5-9 23:19

1：芯片的外设，对芯片的基本操作和简单程序运行。
学习DSP 首先是要对芯片和你所用到的芯片外设的数据手册说明比较清楚，对于初学者可能在刚开始看datasheet时感觉很头晕，因为datasheet只是一些说明性的东西，他没有教你怎么去用，所以datasheet部分一定要结合相应的例子程序去看。对于芯片的外设操作TI提供了一个CSL的函数，帮你事先定义好了一些寄存器地址，这样就不用你去查找每个寄存器的详细地址。
现在的C6000 程序开发大部分采用C语言，极少数的关键代码采用线性汇编或者汇编语言。对于一个C语言运行工程需要的最少元素是：1：mian函数 2：cmd文件3：runtime support lib。这是让一个基于C语言的工程跑起来的最少条件。换句话说只要有了这三个东西我们就可以在DSP上做任何想做的事，但是考虑到做大型工程和复杂应用的需要，通常又要用到操作系统DSP/BIOS和驱动。
在阶段首先是让一个最简单的hell world工程跑起来，这个工程这包含三个文件，一个main.c 一个CMD文件，一个 rts.lib。然后在查数据手册DSP的外设资源调试一遍，这个过程完成后几基本上手了：）。
在这个过程中需要搞明白的是一个过程，三个文件，和简单的调试方法。一个过程是C语言怎么生成.out可执行文件的过程，通常包含编译，汇编，连接三个过程。几个文件是obj, cmd, map,文件Obj，Cmd和Map文件的格式在TI的CCS 文挡帮助中都有详细论述。调试方面我们可可以利用防真器可以让程序在任何地方停下来，然后利用CCS的Memory View功能可以查看想要知道的CPU地址映射的区域。
这部分的参考资料可以查看
(1)电子科技大学出版的 C/C++语言硬件程序设计--基于TMS320C5000系列DSP
(2)帮助文档

只看该作者 · 2013-5-9 23:19

2：嵌入失操作系统原理(DSP/BIOS)
这部分就有嵌入式操作系统知识了，DSP/BIOS是不开源的，如果想对操作系统的知识了解深入的话可以看看uc/os-II的原代码。嵌入式操作系统的基本原理都一样。这个完成后在把Ti关于DSP/BISO的列子程序跑一便熟悉操作系统中各个模块，如TSK, TIMER…..。
在熟悉完操作系统后，剩下的就是对DSP/BISO的驱动模型了，TI 的驱动模型采用的是class-mini driver模式，其中class driver就是一些函数接口，提供到mini driver的访问。其中mini driver实现方式根据不同的板子和芯片会不一样，建议选取一个外设资源，看懂其源代码,这些代码一般都在几个c 文件内，其中最主要是5-7个函数的实现；
mdBindDev()
mdUnBindDev()
mdControlChan();
………………….
DSP/BIOS的驱动比较简单，总得来说驱动可以分为2个部分，一部分函数硬件的初始化和控制工作，这部分相对交简单；另外一部分函数负责 I/O，buffer的同步工作，这部分通常要复杂的多，而且这部分函数常常和中断牵涉在一起，所以在看驱动源代码时一定要时刻知道中断什么时候发生，中断服务函数里面做了些什么，对其他函数的影响是什么等。如果能把驱动代码看一遍对于C语言提高是很大的。
这部分的参考资料可以查看
(1) DSP/BIOS user guide
(2) How to write DSP device driver
http://www.embedded.com/columns/ ... 5?_requestid=176707
(3) 嵌入式实时操作系统UC/OS-II

只看该作者 · 2013-5-9 23:20

3：DSP算法的移植和优化工作
这部分是最后工作，一般也是比较耗时间的工作。现在如果实现比较复杂的系统不做DSP程序的优化是肯定不行的。DSP程序的优化方法有很多，网上也有很多资料，但是以我实际的经验来看很多人都没有把握关键的地方，如果是复杂算法的话DSP优化的第一步应该是存储器优化，也就是说利用ping-pong buffer技术将待处理的数据分批的搬运到片内存储器中，在这个工程中要结合片内资源，设计好数据结构，并一定要考虑让数据对齐。存储器优化是 program optimization 文档中没有提及，而是在一个叫Cache user guide 文档中说明，所以这样就造成很多人不知道原因。在完成存储器优化之后就是program optimization 文档中所讲的方法，-o3,数据打包，inline，循环展开，汇编等等。
做优化的过程中一定要保证优化之前和之后的处理结果正确性，也就是说优化不能导致错误的发生，然后在尽量提高时间。
关于优化后函数运行时间的测量TI的有个文档里面有教你怎么测，就是利用定时器来测量函数运行的时间，另外对于运行时间本来就只有几百个cycle的短小汇编函数也可以利用CCS 的clock功能来测时间。
总之程序优化就是一项耗时间的体力活，哈哈！
这部分的参考资料可以查看
(1) program optimization guide
(2) cache user guide
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