高性能信号处理通用平台研究
2.3调试接口
JTAG是基于IEEE 1149.1标准的一种边界扫描测试方式。TI公司为C6000系列DSP提供了JTAG端口支持,结合配套的仿真软件可以访问DSP的所有资源,包括片内寄存器以及所有的存储器,从而提供了一个实时的硬件仿真与调试环境,便于开发人员进行系统软件调试。
该信号处理模块提供两种方式的JTAG调试。一种方式是使用TI的XDS510仿真器和JTAG仿真协议给信号处理模块下载程序,在软件开发和调试时控制程序的执行。另一种方式是使用TI的代码编译开发环境和Pentek的SwiftNet通信协议给信号处理模块下载程序和进行调试。这两种方式可通过一个选择器进行选择使用。
该信号处理板上有4片DSP,需要进行多处理器仿真调试,将DSP的JTAG端口和JTAG仿真器或JTAG控制器间以菊花链方式互连。
3系统软件设计
随着嵌入式系统应用范围不断扩大,功能也越来越强。对于不同的系统应用需要采用定制信号处理算法。
在实时操作系统支持下开发DSP算法,方便快捷,程序思路清晰,便于代码调试和重用,但是目前大多数DSP实际应用中,仍然采用与早期单片机开发一样的开发方式,用汇编语言直接在硬件层上开发。开发模式的局限,已经严重影响了DSP以及嵌入式系统应用的发展。
并且随着对DSP系统性能要求的迅速提高,DSP软件将会日益复杂,特别是开发大规模并行系统的软件,处理机之间的通信与同步、资源管理、并行任务分配等都是相当繁重的工作。如果完全由程序员手工完成,将增加研发周期,软件质量也难以保证。因此,需要将这些底层的工作交给系统软件来处理,程序员的精力集中于信号处理算法的实现。
信号处理模块主要承担高速实时信号处理任务,使用DSP阵列。如上所述,并行DSP上使用操作系统,将会使复杂的并行程序开发变得相对容易并且效率高。
因此,可以考虑选择系统性能较好并且开发工具齐全的COTS产品,在此基础上进行二次开发,将并行调试技术、负载平衡技术等融合进去。
VSPWorks操作系统是Wind River公司推出的用于DSP的内存占用量小的高性能实时操作系统。VSPWorks RTOS能够与VxWorks RTOS进行通信,这样开发者就可以很容易设计出DSP与通用处理器组合在一起的系统。因此,在实现信号处理模块的操作系统时,选用VSPWorks操作系统为基础,扩充并行调试和负载平衡等功能。另外,还要考虑系统的容错和重构等问题。
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