嵌入式多核DSP應用開發與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳泰紅，肖婧，馮偉 著

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512421226

版次：1

商品編碼：12178372

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

用紙：膠版紙

頁數：435

內容簡介

　　嵌入式多核DSP應用開發與實踐
　　本書從C66x的內核架構、關鍵外設、多核編程等方麵進行翔實介紹,同時通過基於CCSV5Simulator軟件仿真以及TMDXEVM6678LEVM 硬件仿真的實例精解,從更多細節上介紹基於TMS320C6678的電路設計開發和boot設計,給齣用實例測試的片內外設應用測試程序,最後介紹中科院某所基於TMS320C6678的星載毫米波SAR GMTI係統數字中頻接收機的總體設計。
　　本書適閤於廣大DSP愛好者、大學高年級學生、研究生,以及從事DSP等嵌入式技術開發的企業工程技術人員參考。

目錄

第1章 多核DSP技術……………………………………………………………… 1
1.1 DSP概述…………………………………………………………………… 1
1.2 TI公司DSP器件的發展………………………………………………… 1
1.2.1 C2000係列DSP …………………………………………………… 2
1.2.2 C5000係列DSP …………………………………………………… 3
1.2.3 C6000單核係列DSP ……………………………………………… 3
1.2.4 達芬奇係列DSP …………………………………………………… 3
1.2.5 多核係列DSP ……………………………………………………… 4
1.3 高性能多核TIDSP性能………………………………………………… 6
1.4 KeyStoneⅠ多核DSP處理器…………………………………………… 8
1.4.1 KeyStoneⅠ概述…………………………………………………… 8
1.4.2 應用領域…………………………………………………………… 11
1.5 KeyStoneⅡ多核DSP處理器…………………………………………… 13
1.5.1 KeyStoneⅡ概述………………………………………………… 13
1.5.2 KeyStoneⅡ多核架構…………………………………………… 14
1.5.3 專用服務器應用…………………………………………………… 15
1.5.4 企業和工業應用…………………………………………………… 16
1.5.5 綠色能效網絡處理………………………………………………… 16
1.5.6 産品優勢…………………………………………………………… 17
第2章 TMS320C66x的多核處理器架構………………………………………… 18
2.1 C66x內核………………………………………………………………… 18
2.1.1 概 述……………………………………………………………… 18
2.1.2 C66xDSP架構指令增強………………………………………… 20
2.1.3 C66x內核中CPU 數據通路和控製……………………………… 22
2.2 TMS320C66xDSP內核………………………………………………… 24
2.2.1 C66x內核介紹…………………………………………………… 24
2.2.2 C66x內核內部模塊概述………………………………………… 25
2.2.3 IDMA ……………………………………………………………… 31
2.2.4 中斷控製器………………………………………………………… 33
2.3 多核導航器………………………………………………………………… 39
2.3.1 概 述……………………………………………………………… 39
2.3.2 多核導航器的功能………………………………………………… 43
2.3.3 多核導航器的基本概念…………………………………………… 44
2.4 高速通信接口……………………………………………………………… 49
2.4.1 HyperLink接口…………………………………………………… 51
2.4.2 RapidIO接口……………………………………………………… 57
2.4.3 PCIe接口………………………………………………………… 62
2.5 多核共享資源……………………………………………………………… 70
2.5.1 存儲器資源分配…………………………………………………… 70
2.5.2 EDMA 資源……………………………………………………… 71
2.5.3 硬件信號量………………………………………………………… 72
2.5.4 IPC中斷…………………………………………………………… 76
第3章 C66x片內外設、接口與應用……………………………………………… 77
3.1 EDMA3 …………………………………………………………………… 77
3.1.1 EDMA3概述……………………………………………………… 77
3.1.2 EMDA3傳輸類型………………………………………………… 81
3.1.3 EDMA 功能實例………………………………………………… 83
3.2 Ethernet/MDIO ………………………………………………………… 86
3.3 AIF2天綫接口…………………………………………………………… 87
3.3.1 概 述……………………………………………………………… 87
3.3.2 OBSAI協議概述………………………………………………… 88
3.3.3 AIF2硬件框圖…………………………………………………… 90
第4章 CCS5集成開發環境……………………………………………………… 92
4.1 CCS5的安裝和配置……………………………………………………… 93
4.1.1 CCSV5.5的下載………………………………………………… 93
4.1.2 CCSV5.5的安裝………………………………………………… 94
4.1.3 CCSV5.5的使用………………………………………………… 97
4.2 CCSV5操作小技巧…………………………………………………… 107
4.2.1 更改顯示………………………………………………………… 107
4.2.2 多綫程編譯……………………………………………………… 107
4.2.3 多核斷點調試…………………………………………………… 108
4.2.4 L1P、L1D、L2cache分析工具………………………………… 110
4.3 GEL的使用……………………………………………………………… 110
4.3.1 GEL功能簡介…………………………………………………… 110
4.3.2 實現GEL腳本的基本要素…………………………………… 110
4.3.3 GEL腳本應用技巧……………………………………………… 116
第5章 多核軟件開發包…………………………………………………………… 125
5.1 多核軟件開發包概述…………………………………………………… 125
5.2 Linux/MCSDK ………………………………………………………… 127
5.3 BIOS-MCSDK …………………………………………………………… 129
5.3.1 BIOS-MCSDK簡介……………………………………………… 129
5.3.2 BIOS-MCSDK2.x開發………………………………………… 133
5.3.3 MCSDK2.x使用指南…………………………………………… 135
5.3.4 運行演示應用程序……………………………………………… 142
5.4 CSL與底層驅動………………………………………………………… 145
5.4.1 CSL介紹………………………………………………………… 145
5.4.2 LLDs介紹……………………………………………………… 145
5.4.3 EDMA3驅動介紹……………………………………………… 147
5.5 算法處理庫……………………………………………………………… 147
5.5.1 數字信號處理庫(DSPLIB)……………………………………… 147
5.5.2 圖像處理庫(IMGLIB) ………………………………………… 148
5.5.3 數學函數庫(MATHLIB) ……………………………………… 149
5.6 網絡開發工具NDK …………………………………………………… 150
5.6.1 NDK概述………………………………………………………… 151
5.6.2 NDK組織結構…………………………………………………… 152
5.6.3 NDK實現過程…………………………………………………… 153
5.6.4 CCS創建NDK工程…………………………………………… 155
5.6.5 配置NDK ……………………………………………………… 157
5.6.6 NDK開發中應注意的問題……………………………………… 157
5.7 HUA 實例……………………………………………………………… 158
5.7.1 概 述…………………………………………………………… 158
5.7.2 軟件設計………………………………………………………… 161
5.8 ImageProcessing實例講解…………………………………………… 162
5.8.1 概 述…………………………………………………………… 162
5.8.2 軟件設計………………………………………………………… 162
5.8.3 軟件實例介紹…………………………………………………… 165
第6章 SYS/BIOS ………………………………………………………………… 168
6.1 SYS/BIOS基礎………………………………………………………… 168
6.1.1 SYS/BIOS概述………………………………………………… 168
6.1.2 SYS/BIOS與DSP/BIOS的區彆……………………………… 169
6.1.3 XDCtools概述…………………………………………………… 170
6.1.4 SYS/BIOS開發流程…………………………………………… 173
6.2 IPC核間通信…………………………………………………………… 174
6.2.1 IPC功能架構…………………………………………………… 174
6.2.2 IPC主要模塊介紹……………………………………………… 176
6.2.3 使用IPC需要解決的問題……………………………………… 183
6.3 SYS/BIOS組成………………………………………………………… 183
6.4 SYS/BIOS工程創建和配置…………………………………………… 189
6.4.1 用TI資源管理器創建SYS/BIOS工程……………………… 189
6.4.2 用CCS工程嚮導創建SYS/BIOS工程………………………… 191
6.5 SYS/BIOS啓動過程…………………………………………………… 196
第7章 硬件設計指南……………………………………………………………… 198
7.1 電源設計、節電模式和功耗評估………………………………………… 198
7.1.1 功耗分析………………………………………………………… 198
7.1.2 係統總體方案設計……………………………………………… 199
7.1.3 電源濾波設計…………………………………………………… 201
7.1.4 電源控製電路…………………………………………………… 201
7.1.5 3.3V 輔助電路………………………………………………… 203
7.1.6 上電時序控製電路……………………………………………… 203
7.1.7 在綫軟件控製…………………………………………………… 205
7.2 時鍾設計………………………………………………………………… 206
7.2.1 時鍾需求………………………………………………………… 206
7.2.2 時鍾電路設計…………………………………………………… 208
7.3 復位電路設計…………………………………………………………… 215
7.3.1 復位需求統計…………………………………………………… 215
7.3.2 復位電路及時序設計…………………………………………… 215
7.4 DDR3接口設計………………………………………………………… 216
7.4.1 DDR3技術綜述………………………………………………… 216
7.4.2 TMS320C6678的DDR3控製器……………………………… 217
7.4.3 DDR3-SDRAM 選型…………………………………………… 217
7.4.4 DDR3電路設計………………………………………………… 218
7.4.5 PCB設計中的注意事項………………………………………… 219
7.5 EMIF16接口設計……………………………………………………… 222
7.5.1 EMIF16接口介紹……………………………………………… 222
7.5.2 EMIF16存儲空間分配………………………………………… 223
7.5.3 NORFlash接口設計…………………………………………… 223
7.5.4 NANDFlash接口設計………………………………………… 225
7.6 SRIO接口設計………………………………………………………… 226
7.6.1 設計原理………………………………………………………… 226
7.6.2 PCB設計中的注意事項………………………………………… 227
7.6.3 GbE設計………………………………………………………… 228
7.7 SPI接口設計…………………………………………………………… 233
7.8 I2C接口設計…………………………………………………………… 233
7.9 外中斷設計……………………………………………………………… 234
7.10 JTAG仿真……………………………………………………………… 235
7.11 硬件設計檢查錶………………………………………………………… 235
7.12 電路設計小技巧………………………………………………………… 240
7.12.1 UltraLibrarian的使用………………………………………… 240
7.12.2 Cadence模塊化復用………………………………………… 243
第8章 TIC66x多核DSP自啓動開發…………………………………………… 253
8.1 概 述…………………………………………………………………… 253
8.1.1 DSP啓動過程…………………………………………………… 255
8.1.2 多核啓動原理…………………………………………………… 256
8.1.3 啓動數據的生成………………………………………………… 258
8.2 EMIF16方式…………………………………………………………… 259
8.3 主從I2C方式…………………………………………………………… 259
8.3.1 單核啓動模式…………………………………………………… 260
8.3.2 多核啓動模式…………………………………………………… 261
8.4 SPI方式………………………………………………………………… 261
8.4.1 SPI總綫的工作原理…………………………………………… 262
8.4.2 SPI啓動的實現………………………………………………… 263
8.4.3 SPINOR啓動步驟及注意事項………………………………… 264
8.5 SRIO方式……………………………………………………………… 266
8.6 以太網方式……………………………………………………………… 268
8.7 PCIe方式………………………………………………………………… 270
8.7.1 PCIe啓動原理…………………………………………………… 270
8.7.2 PCIe啓動分析…………………………………………………… 271
8.7.3 單模式加載啓動實現…………………………………………… 271
8.7.4 多核啓動實現…………………………………………………… 272
8.7.5 DDR3多模代碼加載啓動實現………………………………… 273
8.8 HyperLink方式………………………………………………………… 274
第9章 C66x多核編程指南……………………………………………………… 275
9.1 應用程序編程框架……………………………………………………… 275
9.1.1 XDAIS標準……………………………………………………… 275
9.1.2 IALG接口……………………………………………………… 275
9.1.3 XDM 標準……………………………………………………… 277
9.1.4 VISAAPI ……………………………………………………… 279
9.2 應用程序映射到多核導航器…………………………………………… 279
9.2.1 並行處理模型…………………………………………………… 280
9.2.2 識彆並行任務…………………………………………………… 282
9.3 多核通信………………………………………………………………… 284
9.3.1 數據遷移………………………………………………………… 285
9.3.2 多核導航器數據移動…………………………………………… 286
9.3.3 通知和同步……………………………………………………… 287
9.3.4 多核導航器的通知方法………………………………………… 288
9.4 數據傳輸引擎…………………………………………………………… 290
9.5 共享資源管理…………………………………………………………… 291
9.6 存儲器管理……………………………………………………………… 292
9.7 C66x代碼優化…………………………………………………………… 295
9.7.1 使用內嵌函數…………………………………………………… 295
9.7.2 軟件流水………………………………………………………… 296
9.7.3 混閤編程………………………………………………………… 297
9.8 綫性匯編………………………………………………………………… 300
9.8.1 C代碼改寫為綫性匯編………………………………………… 300
9.8.2 綫性匯編使用SIMD指令……………………………………… 304
9.8.3 循環展開………………………………………………………… 305
9.8.4 解決存儲器衝突………………………………………………… 307
9.9 TI代碼優化設計文檔…………………………………………………… 309
第10章 C66x多核DSP軟件開發實例………………………………………… 317
10.1 IPC核間通信實例……………………………………………………… 317
10.1.1 概 述…………………………………………………………… 317
10.1.2 實例詳解………………………………………………………… 318
10.1.3 源代碼詳解……………………………………………………… 319
10.2 VLFFT ………………………………………………………………… 326
10.2.1 概 述…………………………………………………………… 326
10.2.2 軟件設計………………………………………………………… 328
10.2.3 VLFFT實驗實例……………………………………………… 330
10.2.4 運行結果分析…………………………………………………… 333
第11章 TMDSEVM6678LEVM 及視頻編解碼實現……………………………… 335
11.1 EVM 概述……………………………………………………………… 335
11.1.1 TMDSEVM6678L概述……………………………………… 336
11.1.2 TMDSEVM6678L電路介紹………………………………… 338
11.2 多相機視頻編解碼實現………………………………………………… 344
11.2.1 係統介紹………………………………………………………… 344
11.2.2 開發包支持……………………………………………………… 344
11.2.3 性能評估………………………………………………………… 344
第12章 KeyStoneⅠ自測程序指南……………………………………………… 348
第13章 星載毫米波SAR GMTI係統數字中頻接收機……………………… 419
附錄 多核DSP開發網絡資源…………………………………………………… 432
參考文獻 …………………………………………………………………………… 433

前言/序言

　　TMS320C66xDSP是美國德州儀器公司(TI)推齣的高性能多核DSP處理器。
　　TMS320C66xDSP采用TI多年的研發成果:KeyStone多內核架構,具有高性能協處理器,豐富的獨立片內連接層技術;多核導航器,支持內核與存儲器存取之間的直接通信,從而解放外設存取,充分釋放多核性能;片上交換架構———TeraNet2,速度高達2Mb/s,可為所有SoC組成部分提供高帶寬和低時延互連;多核共享存儲器控製器,可使內核直接訪問存儲器,提高片上及外設存儲器的存取速度;HyperLink,可提供芯片級互連,跨越多個芯片。TMS320C66x有2核、4核、8核之分,可供不同應用場閤使用,並且引腳兼容。每個內核都同時具備定點和浮點運算能力,並且都有40個GMAC @1.25GHz,20個GFLOP @1.25GHz,其性能是市場上已發布的多內核DSP 的5 倍,特彆是8 核TMS320C6678,運行速率能達到10 GHz。TMS320C66x具有低功耗和大容量,采用TIGreenPower技術構架、動態電源監控和SmartReflex。這樣的結構,讓用戶設計時不再需要使用FPGA 或者ASIC。
　　KeyStone多核係列DSP包括多種器件,這些器件旨在以最低的功耗級彆和成本提供最高的處理性能。KeyStone多核平颱的處理能力和低功耗適用於高端設備大數據量的處理。多核器件包括TI的C667x和C665x係列DSP。該係列結閤瞭定點和浮點的處理能力,其中C6678有高達8顆C66xCPU。
　　KeyStoneⅡ多核係列DSP+ARM 以低於多芯片解決方案的功耗,提供高達5.6GHz的ARM 和11.2GHz的DSP處理能力,因此適用於嵌入式基礎實施應用,例如雲計算、高性能計算、轉碼、安全、遊戲、分析、媒體處理和虛擬桌麵等。66AK2H12使用新的KeyStoneⅡ架構。該器件是第一種將4個ARMCortex A15與8個TMS320C66x高性能結閤在一起的器件,代錶型號有66AK2H0(2ARM15+4C66x)、66AK2E05等。TMS320C66x的目標應用領域有關鍵任務、測試與自動化、醫學影像、智能電網、新型寬帶以及高性能計算等。例如,醫療電子有幾個熱門的方嚮,即彩色超聲波、用於引導手術的實時透視、超聲波便攜式設備、內窺鏡等,C667xDSP憑藉其實時處理、便攜式、低功耗、可編程性、高性能的優勢,能方便實現這些醫療應用。
　　本書從C66x的內核架構、關鍵外設、多核編程等方麵進行瞭翔實介紹,同時通過基於CCSV5Simulator軟件仿真以及TMDXEVM6678LEVM 硬件仿真的實例精解,從更多細節上介紹基於TMS320C6678的電路設計開發和boot設計,給齣用實例測試的片內外設應用測試程序,最後介紹中科院某所基於TMS320C6678的星載毫米波SAR GMTI係統數字中頻接收機的總體設計。
　　本書適閤於廣大DSP愛好者、大學高年級學生、研究生,以及從事DSP等嵌入式技術開發的企業工程技術人員參考。期望幫助讀者盡快熟悉並掌握該項技術。
　　在編著本書的過程中,作者一直戰戰兢兢。作者基於之前所著《手把手教你學DSP》係列叢書的經驗,力求幫助開發者設計和完善總體電路與軟件評測,所有實例均在自己所做的電路闆上驗證。唯一的願望,就是希望能對閱讀本書的人有所幫助。
　　本書介紹TIC66x係列多核編程過程中的一些基本概念與原理,更深入地掌握這門技術,還需要進一步閱讀TI公司提供的參考手冊,並在實際項目中鍛煉。TI公司的技術文檔以繁多著稱,初學者難免陷入不知所措之中,因此建議以實際應用為主,各個擊破,以點連綫,以綫畫麵。
　　雖然,我們努力提供可重復的工作,但由於參考的軟件版本以及軟件安裝的環境可能會有細微差彆,因此請在理解本書所介紹內容的基礎上重復書中涉及的實例,簡單照搬不一定能有結果,敬請注意。
　　本書得到瞭國傢自然科學基金(61603073)、遼寜省自然科學基金(201602200)、中央高校基本科研業務費專項基金(DCPY2016002)的支持,在此錶示衷心的感謝。
　　本書第二作者肖婧,現為大連民族大學信息與通信工程學院專任教師,主要從事信息智能處理技術的研究,重點研究高維多目標智能優化算法及其在復雜網絡挖掘中的應用;先後承擔並主持國傢自然科學基金1項、省部級科研項目2項、市廳級科研項目2項;發錶學術論文20餘篇,齣版學術專著2部。
　　本書第三作者馮偉,任職於66061部隊,主要從事通信網絡工程設計、規劃、建設與應用管理以及計算機軟件開發測試,研究方嚮包括通信網絡管理、規劃與設計,數字信號處理與分析等。
　　參加本書編寫工作的有石厚蘭、陳關嶺、杭歡歡、陳小杭、王蘇亞、杭進財、陳帥、呂會傑、陳靜源、陳凱、何艷、陳萌萌、杭翔宇、鬍亦卓、杭文菁、楊纔遠、程偉、馬藝文等,他們為本書提供瞭大量資料,進行瞭大量實驗,編寫驗證瞭各個應用程序等,再次錶示感謝。
　　本書在成書過程中還得到北京航空航天大學齣版社策劃編輯人員的大力支持,沒有他們的幫助,齣版本書是不可想象的;在這裏還要感謝所有與齣版此書相關的工作人員,他們參與瞭編輯、校對和錄入工作;感謝無名網友在網絡上無償分享的資料。
　　本書盡量列齣所有參考資料的源齣處,若有遺漏,敬請諒解。
　　由於時間倉促,水平有限,書中存在的錯誤和遺漏,懇請讀者不吝指正。
　　陳泰紅
　　2016年12月13日

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感覺很好

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書實在太好瞭，快遞小哥速度快辛苦啦！

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