DSP嵌入式应用系统软件设计的研究与实践

发布时间：2020-07-04 00:36

【摘要】： 随着数字信号处理技术的发展,数字信号处理芯片在通讯、多媒体、信息家电等各个领域得到了极为广泛的应用,能够完成的任务越来越多。DSP嵌入式系统的广泛应用和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一,但是由于系统复杂性不断提高、作为DSP应用系统关键部分的DSP系统软件开发专业性强以及系统设计的规范性因人而异,使得产品开发难度不断加大,开发周期也被大大拉长,市场需求和开发难度之间产生了明显的瓶颈效应。利用TI eXpressDSP开发DSP系统,可以降低开发难度,缩短软件开发周期。本文在对TI DSP应用系统软件设计技术、频谱分析技术和嵌入式软件开发理论研究的基础上,重点研究了利用TI eXpressDSP算法标准软件中的操作系统内核DSP/BIOS以及参考框架RF进行DSP软件设计的方法,并应用于HFC网络反向噪声监测系统中。首先对TI DSP算法标准软件的参考框架及DSP/BIOS进行了深入研究,并结合嵌入式软件设计流程,完成了频谱分析仪设计的需求分析、主要器件选型、系统体系结构设计以及频谱分析系统软件流程的设计和DSP软件的框架设计。对DSP应用系统软件进行功能模块的划分,并对各模块分别进行了详细设计,重点研究了频谱分析功能的核心算法——快速傅立叶变换、如何利用C6713的EDMA控制器高速读取并传输实时数据以及DSP/BIOS线程划分与调度。本文初步研究了DSP实时监测、cache优化以及DSP/BIOS软件优化技术,这些技术在应用系统软件开发过程中提升系统性能方面起到了非常重要的作用,为系统软件功能的实现提供保证。最后在以上几点研究工作的基础上,对TI DSP应用系统引导技术以及程序代码固化技术进行研究,设计了系统初始化程序、系统二次引导程序,最终实现系统上电自启动功能。通过将DSP软件设计方法在HFC网络反向噪声监测系统的设计过程中进行实践,成功实现了基于DSPs的实时频谱分析。同时实践表明,TI eXpressDSP标准有助于简化DSP应用系统的开发。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.12
【图文】：

波形,工作界面

支持 C 源代码级调试；(4) 支持多 DSPs 调试；(5) 断点工具，包括硬件断点、数据空间读/写断点、条件断点（使用 GEL 编写表达式）等；(6) 探针工具（Probe Points），可用于算法防真、数据监视等；(7) 分析工具（Profile Points），可用于评估代码执行的时钟数；(8) 数据的图形显示工具，可绘制时域/频域波形、眼图、星座图、图像等，并可自动刷新；(9) 提供 GEL 工具，用户可编写自己的控制面板/菜单，方便直观地修改变量，配置参数等；(10) 支持实时数据交换（Real Time Data Exchange, RTDX）技术，可在不中断目标系统运行的情况下，实现 DSP 与其他应用程序的数据交换；(11) 提供 DSP/BIOS 工具，增强对代码的实时分析能力（如分析代码执行的效率），调度程序执行的优先级，方便管理或使用系统资源，从而减少了开发人员对硬件资源熟悉程序的依赖性。

界面图,配置工具,界面

实时分析能力；支持库（Chip Support Library, CSL）系统设计中，一般会涉及到大量对 DSP 器件外设特别是片I CCS 开发环境的 DSP 片级支持库 CSL 作为一个自包该模块是顶层的 API 模块，提供了配置和控制片上外围设L 模块都由对应的函数、宏、类和表示符号组合构成[24]，的情况下也可以简单方便地完成对 DSP 器件片上外设配置了 DSP 片上外设的开发，缩短了开发周期，并且可以达到能力，减少 DSP 硬件特殊性对用户程序代码的影响，以方的移植工作。了 DSP/BIOS 可视化配置功能，即 DSP/BIOS 配置工具，使置程序中使用的 DSP/BIOS 对象，也可以配置存储器分配、的配置工具界面如图 2-4 所示：

【引证文献】