【正文】 23 / 23DSP處理器DSP軟件向桌面和嵌入式系統(tǒng)挑戰(zhàn)單個數(shù)字信號處理（DSP）芯片曾經(jīng)作為協(xié)處理器來實現(xiàn)濾波器算法。現(xiàn)在DSP技術的發(fā)展已實現(xiàn)了多個復雜算法的并行。但是,這種功能的擴展也產(chǎn)生了新的問題，開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，在DSP處理能力方面，當MIP和存儲器的問題得到解決時，他們又面臨著新的課題，即如何來管理設計復雜的軟件。如何合理地安排數(shù)據(jù)流程，使之在DSP的各執(zhí)行單元間無沖突地順利執(zhí)行，仍是DSP開發(fā)人員面臨的一個非常重要的問題。由于設計的復雜性，將算法映射到DSP具體目標硬件上時，尚不能采用高層次編程語言，必須使用匯編語言，并對器件的并行執(zhí)行機制有十分清楚的了解。而這種局限于匯編語言的編程設計,正是提高軟件開發(fā)效率的瓶頸?！　?0年代早期，嵌入式系統(tǒng)和桌面應用的開發(fā)人員曾面臨相似的問題。當時為提高設計效率而采用的方法現(xiàn)在仍可借鑒使用。一個短期的解決方案是由編程人員自己解決這一問題。但是，編程人員相對短缺，而且DSP領域編程人員更為緊缺。在DSP開發(fā)時，可以考慮采用非DSP專業(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用的開發(fā)工具。而DSP開發(fā)領域還沒有類似的工具，這就阻礙了DSP應用的進一步推廣。開發(fā)相似，實質(zhì)不同　　即使采用了上述的開發(fā)工具，DSP還具有不同于RISC和CISC的獨特特征。DSP處理能力不僅靠越來越快的時鐘速率來實現(xiàn)，而且還依賴于并行處理結構的進一步采用。早期的DSP僅含有單個多路器和累加器，由哈佛結構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執(zhí)行單元，每個執(zhí)行單元都由算數(shù)邏輯運算單元（ALU），一個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?！　」驹谂c西門子半導體公司的合作中，開發(fā)出了CarmelDSP，它通過一個非常類似C的匯編語言來解決DSP開發(fā)面臨的上述瓶頸問題?！　om說：“我們的目的是使我們的匯編語言Carmel盡可能地接近C語言。對DSP開發(fā)來說，減少開發(fā)過程中從浮點算法轉換到固定點算法，然后再到匯編語言程序所需的時間非常重要。通過將匯編語言與之一一對應，從而減去了從C語言到匯編語言的開發(fā)步驟?！薄　　∮押靡子玫挠布到y(tǒng)　　美國ZSP公司采用易于編譯的硬件系統(tǒng)來解決DSP開發(fā)中面臨的這一問題。其硬件系統(tǒng)包含一個正交指令集，一個透明狀態(tài)機和一個流水線控制單元。其中流水線控制單元是該結構的關鍵，它代替編程人員對DSP中的并行執(zhí)行單元進行作業(yè)安排控制。通過分配指令到硬件、解決數(shù)據(jù)和資源間的依存問題，從而將指令分組分配到DSP的各個并行執(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的負擔?！　SP公司提供一套完整的軟件開發(fā)工具，讓編程人員管理復雜的DSP編程任務。可以通過命令行直接調(diào)用這一工具，或者通過使用Premia的Codewright編輯器。Codewright是一個開發(fā)工作平臺，通過它可啟動其他應用程序。ZSP就是采用該平臺來管理其Gnu編譯器、匯編器、鏈接器、仿真器以及調(diào)試工具?！　odewright開發(fā)環(huán)境進一步擴展，包括了設計項目目錄管理功能，對項目可執(zhí)行程序的生成進行參數(shù)調(diào)整。針對基本的DSP軟件開發(fā)，ZSP公司提供了一個完整的解決方案。　　美國TI公司認為DSP未來的發(fā)展在于軟件，并已經(jīng)開始著手兩項開發(fā)。首先，它將CodeComposerIDE的功能與DSP/BIOS和RTDX驅動程序進行集成，組成綜合開發(fā)環(huán)境CodeComposerStudio。這是TI將其收購的GoDSP公司CodeComposerDSP調(diào)試工具與Spectron的低檔DSP操作系統(tǒng)進行統(tǒng)一集成的結果。其次，它建立了DSP軟件模塊的標準接口，以便更好地重新利用現(xiàn)有的實現(xiàn)了的DSP算法?！　I公司認為，通過將一個匯編語言優(yōu)化器集成到其CodeComposer開發(fā)環(huán)境，從而減少了對匯編語言的需要。據(jù)稱該工具產(chǎn)生的編碼的效率可達到手工調(diào)試的匯編語言的80%?！　SP開發(fā)，每個MIP和存儲器字非常珍貴，對這一資源的任何浪費都會影響項目的進展，使之難以完成。但為了提高軟件開發(fā)效率，也必須犧牲一些MIP和存儲器為了更好地開發(fā)　　對DSP開發(fā)，每個MIP和存儲器字（Word）非常珍貴，對這一資源的任何浪費都會影響項目的進展，使之難以完成。但為了提高軟件開發(fā)效率，也必須犧牲一些MIP和存儲器。這些MIP和存儲器資源是用在DSP內(nèi)訪問程序和數(shù)據(jù)轉換方面，訪問程序將DSP算法的內(nèi)部表達方式轉換成共用的方式，以便進行通信?！　I公司提出的軟件標準包含兩個方面，一是處理目標硬件與主機的接口，另一方面處理內(nèi)部的API（應用程序接口）集，以提供DSP軟件模塊間的通信。在主機一側，是ActiveX程序集，用來處理與目標硬件間的通信，并模擬目標器件的行為。這里主機接口包括以下四個主組：項目服務器，編輯服務器，圖象服務器和調(diào)試服務器。其中調(diào)試服務器用來建立和維持與目標硬件間的通信。在目標硬件一側，鏈接依賴于RTDX和DSPBIOS?！　lueWaveSystems的產(chǎn)品經(jīng)理NickKeeling對CodeComposerStudio表示很大的興趣，他說，通過這一產(chǎn)品，可以看到DSP軟件開發(fā)步入成熟。這一進程是TI與其第三方DSP板級開發(fā)商共同合作的結果，從CodeComposerStudio開發(fā)的初期，第三方板級開發(fā)商就積極地參與了進來。而這一參與使第三方廠商有能力對CodeComposerStudio的功能開展進一步開發(fā)?！　lueWaveSystems公司正對CodeComposerStudio進行改進，使它能自動識別與之相連的任何電路板，包括讀取電路板上的配置信息，以及識別安裝在電路板上的驅動程序類型。該公司可提供這種電路板和改進后的具備自動識別功能的CodeComposerStudio開發(fā)環(huán)境?！　nalogDevices公司的VisualDSP工具集與TI公司的CodeComposer類似，但不包括主機與目標硬件的鏈接。該工具支持其全部SHARCDSP系列產(chǎn)品?！　isualDSP是集成了IDE和調(diào)試器的一個項目管理工具。原碼調(diào)試工作可在一個C語言和匯編語言的混合環(huán)境中完成。同時調(diào)試工作可通過一個硬件仿真器在主機上進行，也可直接在目標硬件上實現(xiàn)。　　目標器件接口數(shù)據(jù)流可通過中斷的隨機組合來仿真。并可在指定的地址范圍內(nèi)和地址范圍外設置觀測點進行檢查。這種功能使開發(fā)人員能更好地處理堆棧資源的下溢和上溢。DSP：數(shù)字化時代的驕子　　在即將告別20世紀、步入21世紀的世紀之交的時刻，讓我們首先回顧一下國際上電子工業(yè)最近30年來發(fā)展的歷程：70年代的電子工業(yè)以消費電子為主，代表性的產(chǎn)品是錄像機、攝像機、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年代是計算機時代，代表性的產(chǎn)品是PC機、硬盤驅動器、打印機，主要生產(chǎn)廠商是