如何合理地安排數(shù)據(jù)流程，使之在DSP的各執(zhí)行單元間無(wú)沖突地順利執(zhí)行，仍是DSP開(kāi)發(fā)人員面臨的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將算法映射到DSP具體目標(biāo)硬件上，尚不能采用高層次編程語(yǔ)言，必須使用匯編語(yǔ)言，并對(duì)器件的并行執(zhí)行機(jī)制有十分清楚的了解。而這種局限于匯編語(yǔ)言的編程設(shè)計(jì)，正是提高軟件開(kāi)發(fā)效率的瓶頸。
　　90年代早期，嵌入式系統(tǒng)“》嵌入式系統(tǒng)和桌面應(yīng)用的開(kāi)發(fā)人員曾面臨相似的問(wèn)題。當(dāng)時(shí)為提高設(shè)計(jì)效率而采用的方法現(xiàn)在仍可借鑒使用。一個(gè)短期的解決方案是由編程人員自己解決這一問(wèn)題。但是，編程人員相對(duì)短缺，而且DSP領(lǐng)域編程人員更為緊缺。在DSP開(kāi)發(fā)時(shí)，可以考慮采用非DSP專(zhuān)業(yè)的編程人員，但這些人員一般傾向于使用桌面和嵌入式應(yīng)用的開(kāi)發(fā)工具。而DSP開(kāi)發(fā)領(lǐng)域還沒(méi)有類(lèi)似的工具，這就阻礙了DSP應(yīng)用的進(jìn)一步推廣。
　　開(kāi)發(fā)相似，實(shí)質(zhì)不同
　　即使采用了上述的開(kāi)發(fā)工具，DSP還具有不同于RISC和CISC的獨(dú)特特征。DSP處理能力不僅靠越來(lái)越快的時(shí)鐘速率來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且還依賴(lài)于并行處理結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步采用。早期的DSP僅含有單個(gè)多路器和累加器，由哈佛結(jié)構(gòu)以及一些控制寄存器環(huán)路組成。而目前的DSP處理器通常采用多個(gè)執(zhí)行單元，每個(gè)執(zhí)行單元都由算數(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU），一個(gè)多路器和累加器組成，而且這些執(zhí)行單元可以并行執(zhí)行。
　　美國(guó)I.C.Com 公司在與西門(mén)子半導(dǎo)體公司的合作中，開(kāi)發(fā)出了Carmel DSP，它通過(guò)一個(gè)非常類(lèi)似C的匯編語(yǔ)言來(lái)解決DSP開(kāi)發(fā)面臨的上述瓶頸問(wèn)題。
　　I.C.Com公司VLSI設(shè)計(jì)副總裁Amnon Rom說(shuō)：“我們的目的是使我們的匯編語(yǔ)言Carmel盡可能地接近C語(yǔ)言。對(duì)DSP開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，減少開(kāi)發(fā)過(guò)程中從浮點(diǎn)算法轉(zhuǎn)換到固定點(diǎn)算法，然后再到匯編語(yǔ)言程序所需的時(shí)間非常重要。通過(guò)將匯編語(yǔ)言與之一一對(duì)應(yīng)，從而減去了從C語(yǔ)言到匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)步驟。”
　　友好易用的硬件系統(tǒng)
　　美國(guó)ZSP公司采用易于編譯的硬件系統(tǒng)來(lái)解決DSP開(kāi)發(fā)中面臨的這一問(wèn)題。其硬件系統(tǒng)包含一個(gè)正交指令集，一個(gè)透
　　明狀態(tài)機(jī)和一個(gè)流水線控制單元。其中流水線控制單元是該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，它代替編程人員對(duì)DSP中的并行執(zhí)行單元進(jìn)行作業(yè)安排控制。通過(guò)分配指令到硬件、解決數(shù)據(jù)和資源間的依存問(wèn)題，從而將指令分組分配到DSP的各個(gè)并行執(zhí)行單元。這樣減去了編程人員和編譯器安排分配并行任務(wù)的負(fù)擔(dān)。
　　ZSP公司提供一套完整的軟件開(kāi)發(fā)工具，讓編程人員管理復(fù)雜的DSP編程任務(wù)。可以通過(guò)命令行直接調(diào)用這一工具，或者通過(guò)使用Premia的Codewright編輯器。Codewright是一個(gè)開(kāi)發(fā)工作平臺(tái)，通過(guò)它可啟動(dòng)其他應(yīng)用程序。ZSP就是采用該平臺(tái)來(lái)管理其Gnu編譯器、匯編器、鏈接器、仿真器以及調(diào)試工具。
　　Codewright開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)一步擴(kuò)展，包括了設(shè)計(jì)項(xiàng)目目錄管理功能，對(duì)項(xiàng)目可執(zhí)行程序的生成進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。針對(duì)基本的DSP軟件開(kāi)發(fā)，ZSP公司提供了一個(gè)完整的解決方案。
　　美國(guó)TI公司認(rèn)為DSP未來(lái)的發(fā)展在于軟件，并已經(jīng)開(kāi)始著手兩項(xiàng)開(kāi)發(fā)。首先，它將Code Composer IDE的功能與DSP/BIOS和RTDX驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行集成，組成綜合開(kāi)發(fā)環(huán)境Code Composer Studio。這是TI將其收購(gòu)的GoDSP公司Code Composer DSP調(diào)試工具與Spectron的低檔DSP操作系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一集成的結(jié)果。其次，它建立了DSP軟件模塊的標(biāo)準(zhǔn)接口，以便更好地重新利用現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)了的DSP算法。
　　TI公司認(rèn)為，通過(guò)將一個(gè)匯編語(yǔ)言優(yōu)化器集成到其Code Composer開(kāi)發(fā)環(huán)境，從而減少了對(duì)匯編語(yǔ)言的需要。據(jù)稱(chēng)該工具產(chǎn)生的編碼的效率可達(dá)到手工調(diào)試的匯編語(yǔ)言的80。
　　對(duì)DSP開(kāi)發(fā)，每個(gè)MIP和存儲(chǔ)器字非常珍貴，對(duì)這一資源的任何浪費(fèi)都會(huì)影響項(xiàng)目的進(jìn)展，使之難以完成。但為了提高軟件開(kāi)發(fā)效率，也必須犧牲一些MIP和存儲(chǔ)器為了更好地開(kāi)發(fā)
　　對(duì)DSP開(kāi)發(fā)，每個(gè)MIP和存儲(chǔ)器字（Word）非常珍貴，對(duì)這一資源的任何浪費(fèi)都會(huì)影響項(xiàng)目的進(jìn)展，使之難以完成。但為了提高軟件開(kāi)發(fā)效率，也必須犧牲一些MIP和存儲(chǔ)器。這些MIP和存儲(chǔ)器資源是用在DSP內(nèi)訪問(wèn)程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方面，訪問(wèn)程序?qū)SP算法的內(nèi)部表達(dá)方式轉(zhuǎn)換成共用的方式，以便進(jìn)行通信。
　　TI公司提出的軟件標(biāo)準(zhǔn)包含兩個(gè)方面，一是處理目標(biāo)硬件與主機(jī)的接口，另一方面處理內(nèi)部的API（應(yīng)用程序接口）集，以提供DSP軟件模塊間的通信。在主機(jī)一側(cè)，是Active X程序集，用來(lái)處理與目標(biāo)硬件間的通信，并模擬目標(biāo)器件的行為。這里主機(jī)接口包括以下四個(gè)主組：項(xiàng)目服務(wù)器，編輯服務(wù)器，圖象服務(wù)器和調(diào)試服務(wù)器。其中調(diào)試服務(wù)器用來(lái)建立和維持與目標(biāo)硬件間的通信。在目標(biāo)硬件一側(cè)，鏈接依賴(lài)于RTDX和DSP BIOS。
　　Blue Wave Systems的產(chǎn)品經(jīng)理Nick Keeling對(duì)Code Composer Studio表示很大的興趣，他說(shuō)，通過(guò)這一產(chǎn)品，可以看到DSP軟件開(kāi)發(fā)步入成熟。這一進(jìn)程是TI與其第三方DSP板級(jí)開(kāi)發(fā)商共同合作的結(jié)果，從Code Composer Studio開(kāi)發(fā)的初期，第三方板級(jí)開(kāi)發(fā)商就積極地參與了進(jìn)來(lái)。而這一參與使第三方廠商有能力對(duì)Code Composer Studio的功能開(kāi)展進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
　　Blue Wave Systems公司正對(duì)Code Composer Studio進(jìn)行改進(jìn)，使它能自動(dòng)識(shí)別與之相連的任何電路板，包括讀取電路板上的配置信息，以及識(shí)別安裝在電路板上的驅(qū)動(dòng)程序類(lèi)型。該公司可提供這種電路板和改進(jìn)后的具備自動(dòng)識(shí)別功能的Code Composer Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境。
　　Analog Devices公司的Visual DSP工具集與TI公司的Code Composer類(lèi)似，但不包括主機(jī)與目標(biāo)硬件的鏈接。該工具支持其全部SHARC DSP系列產(chǎn)品。
　　Visual DSP是集成了IDE和調(diào)試器的一個(gè)項(xiàng)目管理工具。原碼調(diào)試工作可在一個(gè)C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的混合環(huán)境中完成。同時(shí)調(diào)試工作可通過(guò)一個(gè)硬件仿真器在主機(jī)上進(jìn)行，也可直接在目標(biāo)硬件上實(shí)現(xiàn)。
　　目標(biāo)器件接口數(shù)據(jù)流可通過(guò)中斷的隨機(jī)組合來(lái)仿真。并可在指定的地址范圍內(nèi)和地址范圍外設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查。這種功能使開(kāi)發(fā)人員能更好地處理堆棧資源的下溢和上溢。
　　DSP：數(shù)字化時(shí)代的驕子
　　在即將告別20世紀(jì) 、步入21世紀(jì)的世紀(jì)之交的時(shí)刻，讓我們首先回顧一下國(guó)際上電子工業(yè)最近30年來(lái)發(fā)展的歷程：
　　70年代的電子工業(yè)以消費(fèi)電子為主，代表性的產(chǎn)品是錄像機(jī)、攝像機(jī)、彩電，主要的生產(chǎn)廠商是日本的Sony、JVC、荷蘭的Philips等家電廠商，依靠的是大規(guī)模生產(chǎn)和優(yōu)秀的質(zhì)量。80年代是計(jì)算機(jī)時(shí)代，代表性的產(chǎn)品是PC機(jī)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)，主要生產(chǎn)廠商是美國(guó)的Intel、IBM、Microsoft、Compaq等公司。90年代起是信息時(shí)代，代表性的產(chǎn)品是個(gè)人通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、數(shù)字化消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，主要生產(chǎn)廠商目前尚難確定，處于戰(zhàn)國(guó)七雄爭(zhēng)霸時(shí)代，主要獲勝的戰(zhàn)略之一是以DSP為核心的技術(shù)及其創(chuàng)新產(chǎn)品。
　　DSP可以代表數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，也可以代表數(shù)字信號(hào)處理器，其實(shí)兩者是不可分割的，前者是理論上的技術(shù)，要通過(guò)后者變成實(shí)際產(chǎn)品。兩者結(jié)合起來(lái)就成為解決某一實(shí)際問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)某一方案的手段——數(shù)字信號(hào)處理解決方案（DSPS）。
　　DSPS正在改變我們生活方式的各個(gè)方面，例如人們之間的聯(lián)系方式正由電話轉(zhuǎn)向個(gè)人通信方式。人類(lèi)從電話發(fā)明到5千萬(wàn)電話用戶數(shù)花了70年時(shí)間，模擬蜂窩電話達(dá)到5千萬(wàn)用戶花了14年，而數(shù)字蜂窩電話（GSM是其中之一）只花了5年就達(dá)到相同的用戶數(shù)。
　　再如我們的娛樂(lè)方式，VCD、DVD正替代VHS錄像機(jī)，數(shù)字電視機(jī)開(kāi)始替代模擬的NTSC或PAL制電視機(jī)。家庭影院主要由數(shù)字化A/V設(shè)備組成，DSP不僅給你環(huán)繞聲，還為你虛擬各種現(xiàn)場(chǎng)效果。
　　DSP日益進(jìn)入人們的生活，所以DSP芯片的年增長(zhǎng)率超過(guò)50，在最近幾年整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)量下降的情況下，唯有DSP芯片保持高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。
　　DSP的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)是CPU速度的急速增快和價(jià)格的持續(xù)下降，使DSP制造商面臨兩種選擇，一種是加快DSP的發(fā)展，另一種是退出競(jìng)爭(zhēng)。看來(lái)主要的DSP制造商都選擇了第一種路線，尤其是占全球DSP銷(xiāo)售份額45的美國(guó)TI公司在對(duì)公司的產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整的基礎(chǔ)上，以多元化投資轉(zhuǎn)到單一化投資，確立以DSPS為主要發(fā)展的產(chǎn)品，即集所有技術(shù)、所有產(chǎn)品于DSP。
　　TI公司在原來(lái)已被人們熟知的TMS320C1X、TMS320C25、TMS320C3X/4X、TMS320C5X、TMS320C8X的基礎(chǔ)上發(fā)展了三種新的DSP系列，它們是：TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000系列，成為當(dāng)前和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)TI DSP的主流產(chǎn)品，前面提到的那些老型號(hào)產(chǎn)品均將被這三種新系列產(chǎn)品替代。從今年開(kāi)始，’C1X、’C25、C5X、C8X的價(jià)格每年都會(huì)上調(diào)，今年提升了10。而’C2000、’C5000和’C6000三種新系列芯片的價(jià)格會(huì)逐年作較大幅度的下調(diào)，因此無(wú)論從價(jià)格還是技術(shù)支持或是從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的連續(xù)性出發(fā)，建議大家盡量采用新的DSP系列，在進(jìn)行教學(xué)、培訓(xùn)時(shí)也應(yīng)介紹這三種新的系列。
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