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[zz] TI DSP入门学习

2019-07-13 12:31发布

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来源：水木清华 作者：binggo

本 FAQ是针对刚刚进入DSP硬件和软件设计领域的网友，希望能够帮助大家快速入门、在设计和调试时少走弯路。

水平有，错误和不完善的地 方，大家一定指出，免得流毒无穷。欢迎大家补充！！

1、TI DSP的选型

        主要考虑处理速度、功耗、程 序存储器和数据存储器的容量、片内的资源，如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道
数等。

        DSP的 主要供应商有TI，ADI，Motorola,Lucent和Zilog等，其中TI占有最大的市场份额。

        TI公司现在 主推四大系列DSP

        1）C5000系列（定点、低功耗）：C54X，C54XX，C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗，所以最适合个人与便携式上网以及
无线通信应用，如手机、PDA、GPS等应用。处理速度在80MIPS-- 400MIPS之间。C54XX和C55XX一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、
定时器、DMA等外设。值得注意的是C55XX提供 了EMIF外部存储器扩展接口，可以直接使用SDRAM，而C54XX则不能直接使用。两个系列的数字IO都只有两条。

        2）C2000 系列（定点、控制器）：C20X，F20X，F24X，F24XX ，C28x该系列芯片具有大量外设资源，如：A/D、定时器、各种串
口（同步 和异步），WATCHDOG、CAN总线/PWM发生器、数字IO脚等。是针对控制应用最佳化的DSP，在TI所有的DSP中，只有C2000有
FLASH， 也只有该系列有异步串口可以和PC的UART相连。

        3）C6000系列：C62XX，C67XX，C64X 该系列以高性能著称，最适合宽带网络和数字影像应用。32bit，其中：C62XX和C64X是
定点系列，C67XX是浮点系列。该系列提供 EMIF扩展存储器接口。该系列只提供BGA封装，只能制作多层PCB。且功耗较大。同为浮点系列
的C3X中的VC33现在虽非主流产品，但也仍 在广泛使用，但其速度较低，最高在150MIPS。

        4）OMAP系列：OMAP处理器集成ARM的命令及控制功能，另外 还提供DSP的低功耗实时信号处理能力，最适合移动上网设备和多媒
体家电。
        
        其他系列的DSP曾 经有过风光，但现在都非TI主推产品了，除了C3X系列外，其他基本处于淘汰阶段，如：C3X的浮点系列
（C30，C31，C32），C2X和 C5X系列（C20，C25，C50），每个系列的DSP都有其主要应用领域。

2、设计中如何得到技术参考资料以及如何得到相关源码

        原 则是碰到问题就去www.ti.com

        1）在TI网站的搜索中用keyword搜索资料，主要要注意的就是 Application Notes，user guides
        比如不知道怎样进行VC5402的McBSP编程，搜McBSP和 VC5402。如果不知道如何设计VC5402和TLV320AIC23的接口以及编程，搜
TLV320AIC23和VC5402;这样可以搜到 一堆的资料，这些资料一般均有PDF文档说明和相应的源程序包提供，download后做少许改动即可

        2）版上发问

        3）google 搜

        4）再不济，找技术支持，碰运气了

3、如何看待TI DSP庞杂的技术文档

        新 手进行DSP开发学习之时，常常感觉技术文档太多，哪本都有用，哪本都想看，无从下手。
        此时原则是只看入门必须的、只看和芯片相 关的。根据经验，如下的资料必看不可:

        1）讲述DSP的CPU，memory，program memory addressing,data memory addressing的资料都需要看、外设资源的资料可以只看
自己用到的部分;

        2）C 和汇编的编程指南需要看

        3）汇编指令和C语言的运行时间支持库、DSPLIB等资料需要看

        其 他的如：Applications Guide，Optimizing CC++ Compiler User's Guide，Assembly Language Tools User's Guide等资料
留待入门之后再去看体会会更深一些。

4、如何高效开始TI DSP的硬件开发

        1）根据应用领域选择TI推荐的DSP类型

        2）参考选定的DSP之 EVM板，DSK等原理图，完成DSP最小系统的搭建（包括外扩内存空间、电源复位系统、各控制信号管脚的连
接、JTAG口的连接等）;

        3） 根据具体应用需要，选择外围电路的扩展，一般如语音、视频、控制等领域均有成熟的电路可以从TI网站得到。外围电路与
DSP的接口可参看EVM或 DSK，以及所选外围电路芯片的典型接口设计原理图；最好外围电路芯片也选择TI的，这样的话不管硬件接口有现
成原理图、很多连DSP与其接口的 基本控制源码都有。

        4）地址译码、IO扩展等用CPLD或者FPGA来做，将DSP的地址线、数据线、控制信号线如 IS/PS/DS等都引进去有利于调试

5、如何高效开始TI DSP的软件开发
        
        如果你 不是纯做算法，而是在一个目标版上进行开发，需要使用DSP的片上外设，需要控制片外接口电路，那么建议在写程序前
先好好将这个目标版的电路设计 搞清楚。最重要的是程序、数据、I/O空间的译码。 不管是否纯做算法还是软硬结合，DSP的
CPU,memory,program memory addressing, data mem.ory addressing的资料都需要看.

        1）看CCS 的使用指南

        2）明白CMD文件的编写

        3）明白中断向量表文件的编写，并定位在正确的地 方

        4）运行一个纯simulator的程序，了解CCS的各个操作

        5）到TI网站下相 关的源码，参考源码的结构进行编程

        6）不论是C编程还是ASM编程，模块化是必须的

6、选择C还是选择 ASM进行编程

        记住一条原则，TI的工程师在不断改进CCS的C程序优化编译器，现在C优化的效率可达到手工汇编的 90％甚至更高。当然有的时
候如果计算能力和内存资源是瓶颈，ASM还是有优势，比如G.729编解码。但是针对一般的应用开发，C是最好的选 择。新手编程则选择C
和汇编混合编程更有利一些

7、选择什么仿真器

        一般来说，买个并口的EPP 就够了，价格便宜又稳定

8、关于TI 54X系列DSP的bootloader过程
         
         请 详细阅读TI文档SPRA618A、SPRA571，这些文档对boot的机制进行了详细说明同时说明了利用hex500将*.out文件转化为
*.hex 文件时，需要编写的cmd文件的写法。

补充：

在TI的DSP中，同一系列中不同型号的DSP都具有相同的DSP核，相同 或兼容的汇编指令系统，其差别仅在于片内存储器的大小，外设资源
(如定时器、串口、并口等)的多少；不同系列DSP的汇编指令系统不兼容，但汇编 语言的语法非常相似。除了汇编语言外，TI还为每个系
列都提供了优化的C/C++编译器，方便用户使用高级语言进行开发，效率可以达到手工汇编的 90%甚至更高。

补充2：开发环境

对于DSP工程师来说，除开必须了解和熟悉DSP本身的结构(包括软件指令系统和 硬件结构)和技术指标外，大量的时间和精力是花费在熟
悉和掌握其开发工具和环境上。因此，各DSP生产厂商以及许多第三方公司作了极大的努力，为 DSP系统集成和硬软件的开发提供了大量
有用的工具。下面重点讨论TI DSP的集成仿真环境CCS。

CCS所包含功能有：

(1) 集成可视化代码编辑界面，可直接编写C、汇编、.H文件、.cmd文件等。

(2)集成代码生成工具，包括汇编器、优化C编译器、连接器等 等。

(3)基本调试工具，如装入执行代码(.out文件)，查看寄存器窗口，存储器窗口，反汇编窗口，变量窗口等，支持C源代码级调试。

(4) 支持多DSP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)等等。

(6) 探针工具(probe points)，可用于算法仿真，数据监视等。

(7)剖析工具(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 (使用animate命令运行)。

(9)提供GEL工具，令用户可以编写自己的控制面板/菜单，从而方便直观地修改变量，配置参数等。

(10) 支持实时数据交换(RTDX)技术，利用该技术可在不中断目标系统运行的情况下，实现DSP与其它应用程序(OLE)实现数据交换。

(11) 开放式的插入(plug-ins)技术，支持其它第三方的ActiveX插件，支持各种仿真器包括软仿真(只需安装相应的驱动程序)。

(12) 提供DSP/BIOS工具，利用该工具可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(代码 /数据占用空间，中断服务程序的调用，定时器使用等等)，从而减小开发人员对硬件资源熟悉程度的依赖性。

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