多核DSP的多路同步时钟信号设计

多核数字信号处理器(DSP)具有丰富的外设接口,每个外设接口具有各自独立的参考时钟。由于多核DSP具有较快的数据处理能力,对外设接口的时钟要求较高。当多个接口协同工作时,对时钟的同步要求较高。本文介绍了多核数字信号处理器TMS320C6678的时钟设计,通过时钟芯片CDCM6208提供多路不同工作频率的时钟信号到DSP,文中介绍了时钟芯片的初始化和设置以及详细的软硬件设计方法。     

一种多核SoC系统的多源看门狗设计技术

介绍了一种内含多个DSP处理器核的SoC系统中的看门狗电路.随着对大规模SoC系统可靠性和稳定性要求的提高,在多核SoC系统中设计看门狗电路能够对多个处理器核进行监控和异常情况处理,并自动重启恢复SoC系统的工作.介绍了该多核SoC系统中的看门狗硬件逻辑和功能特性,并对看门狗工作流程和多核多源看门狗相互协调技术的运行方法进行了说明.测试结果表明,所设计的多核SoC系统中的多源看门狗能够监控SoC系统的运行状态,并在核定周期时间内在没有接收到喂狗信号后复位整个SoC系统,自动复位后重新工作.     

多核DSP的Nand Flash启动软硬件设计

多核处理器片内一般具有容量较大的动态RAM,其程序代码存储在片外Flash中,或者通过主机下载程序。多核DSP的启动和单核启动区别较大,本文以8核DSP芯片TMS320C6678为应用平台,介绍了多核DSP的启动方法。通过I2 C总线芯片存储一级启动程序,应用程序存储到容量较大的Nand Flash芯片,文中详细介绍了该启动方法的软硬件设计。     

多核下QNX任务调度机制的应用研究

多核处理器体系结构复杂,多核的任务调度方法又是其中的重中之重。目前,对多核处理器下任务调度的研究大多以理论研究为主。本文设计智能车载调度模型,分析多核下基于QNX的车载任务该如何进行调度。     

基于多核的车牌识别的架构实现

多核技术是现在提高芯片性能的主要方法;区别于传统以PC和DSP为核心的车牌识别系统,以FPGA为核心,利用SOPC技术构建了车牌识别多核处理器;给出了一种基于多核的车牌识别架构,在该多核处理器中,以3个Nios Ⅱ软核为主要处理器核处理车牌定位、字符特征识别提取及识别等处理,同时构建硬件加速器作为协处理器处理图像增强、边缘检测和膨胀、腐蚀等数学形态学处理;在CQ片上路由器基础上,构建了NOC用以实现片上多核通信;另外,为了保证路由器与多处理器核之间的快速、并行通信,加入了数据驱动模块;整个系统在Altera Cyclone IV FPGA上实现了车牌的识别;这种片上系统设计方法具有硬件设计灵活,可扩展性强等优点,能有效地降低系统软硬件设计的难度,缩短开发周期,并提高设计的可靠性.     

TMS320C6678多核DSP的核间通信方法

嵌入式应用中采用多处理系统所面临的主要难题是多处理器内核之间的通信。对Key-Stone架构TMS320C6678处理器的多核间通信机制进行研究,利用处理器间中断和核间通信寄存器,设计并实现了多核之间的通信。从系统的角度出发,设计与仿真了两种多核通信拓扑结构,并分析对比了性能。对设计多核DSP处理器的核间通信有一定的指导价值。     

多核操作系统发展综述

多核处理器的核心迅速增长以及结构日益复杂,给未来操作系统的设计带来了很大的挑战。为适应多核处理器的发展,可以利用分布式设计思想,从结构和功能上对传统多核操作系统进行分布式处理优化,将多核硬件划分为不同的子系统,尽可能降低各子系统之间的耦合度,从而提高多核操作系统的可扩展性。本文概括当前多核操作系统研究的三种技术路线,力求宏观展现多核操作系统的发展趋势。     

面向多核处理器的实时优化技术:基于独立实时域的实时优化方法

多核处理器具有良好的性能功耗比,因此其在实时嵌入式系统中的应用是一种趋势.然而,现有的软件结构下,多核处理器的多核特性对实时性能的提高没有帮助;甚至,多核处理器核间的资源共享使影响程序执行时间的因素变得复杂,实时任务的最坏执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)变得更为不可预测和难以控制.基于国产飞腾处理器研究了基于多核处理器的实时系统构建和实时性能优化,提出了“基于独立实时域的实时优化方法”;通过虚拟化技术把处理器分为“实时域”和“非实时域”,实时任务和非实时任务运行在不同的核心上,充分利用多核处理器各个核心,高效调度实时任务和非实时任务运行.     

面向多核DSP的可靠二级Boot方法研究

针对多核处理器Boot技术难度大、流程复杂、可靠性要求高等特点,提出一种面向多核DSP的可靠二级Boot方法.方法针对TMS320C6678多核DSP的emif16引导方式,采用二级Boot的方案进行多核DSP程序引导,针对可执行程序生成、烧写、加载等环节,给出了详细的工程解决方案.该方法实现了多核DSP可执行程序的便捷生成、快速烧写及可靠加载,与传统Boot方案相比,可靠性有明显提升,具备一定的工程应用价值.     

面向基带处理的异构多核架构软硬件平台设计

通过研究现代通信系统集中化处理架构中基带处理单元(BB U)的特点,将异构多核处理器应用于BB U中,并提出将物理层算法与控制分离的观点.在ARM+DSP的异构多核中,ARM完成物理层控制,DSP完成物理层算法的功能,提升了BB U基带处理能力,并给出完整的BB U硬件架构以及功能实现.提出了一种应用于基带处理中的异构多核软件架构,从软件层面上实现了对底层硬件的虚拟化,引入了中间件的概念,屏蔽了ARM与DSP操作系统上的差异,并给出基于Linux的非对称系统(AMP)的构建及移植方法,包括异构多核的BootLoader、AMP系统的设计与移植.     

An evaluation of Radon transform computations using DSP chips

The Radon transform and its inverse (a filtered backprojection) are receiving increasing attention for applications in image reconstruction. As data collection capabilities and image reconstruction algorithms have become more sophisticated, the computational intensity of these problems has drastically increased. Parallel processing techniques are being used to implement highspeed hardware designs that will speed up this computationally burdensome task. Parallel arrays of digital signal processing (DSP) chips may be used to compute the Radon transform and back-projection for high-speed image reconstruction. In this paper we describe computation of the Radon transform and back-projection using a parallel pipelined processor architecture of DSP chips and evaluate the accuracy of the computations and quality of reconstructed images. To justify the computational approach selected, alternative procedures for computation of the Radon transform and back-projection are described and their performance using the 32-bit fixed-point arithmetic of the selected DSP chips are compared. We present, evaluate, and compare the simulated performances of implementations of these procedures on two fixed-point DSP chips: the TI TMS32020 and the AT&T DSP16.     

基于DSP的新型多功能电能质量监测仪表的设计

研制了一种基于DSP平台的电能质量监测仪表,以高性能数字信号处理器TMS320VC5402为核心,通过DSP与MCU的结合,利用硬件同步锁相技术,有效地完成了仪表的数据处理与显示功能。整个系统高效紧凑,实现了对电力系统参数进行多通道同步监测的硬件和软件系统设计。     

TMS320C6670的无线基带信号处理系统设计

设计了一种基于TMS320C6670多核DSP处理器的无线基带信号处理系统。该系统主要由系统时钟电路模块、数据存储模块、程序引导模块、数据传输模块和基于DSP器件的数据处理模块组成。叙述了各个系统模块的工作原理,并分别从硬件结构、软件流程两个主要环节对系统的实现过程进行了深入说明,并将实际数据输入处理系统,经过系统处理后输出到计算机。     

基于DSP的车载GPS/DR组合导航系统硬件设计

针对低成本组合导航技术发展的需要,结合主要传感器特点,本文介绍了以浮点DSPTMS320VC33为组合导航算法实现的核心处理器,利用TL16C554进行通信口扩展的GPS/DR组合导航系统的设计方案,给出了系统硬件的设计方法。所设计的系统具有体积小、成本低、实时性好、可靠性高、扩展性好等特点,具有广泛的应用价值。     

归一化互相关灰度图像匹配的多核信号处理器实现

为了满足图像处理对处理器性能的高要求,以基于灰度的归一化互相关(NCC)匹配算法为例,采用高性能、低功耗的多核数字信号处理器(DSP)系统,根据归一化互相关算法中模板图像在源图像中逐个像素搜索并计算相关性的特点,将搜索区域分成六个部分并使TMS320C6472的六个核并行搜索计算这六个区域,并在不同图像存储位置采用不同图像和模板大小实现了多核DSP归一化互相关图像匹配算法。实验结果表明,多核DSP具有作为数字信号处理器的高速信号和图像处理的特点,同时可以根据不同算法通过核间任务分配实现多核并行处理。对于归一化互相关灰度图像匹配算法,TMS320C6472六核DSP和单核DSP比较获得接近单核DSP六倍的性能,对于较大尺寸的图像和PC相比也具有一定的性能加速。     

多核并行DSP光场偏振图像快速处理技术

提出了一种基于光场的偏振图像快速提取及实时处理方法。以多核DSP TMS320C6678为核心处理器,实现了从光场图像的采集到偏振图像的提取以及处理等一系列连续过程。对系统硬件以及软件设计进行了详细介绍。系统采用DSP+FPGA的方式,其中FPGA模块实现cameralink相机接口以及图像采集,DSP模块实现图像的快速处理算法。光场图像采集、偏振图像提取及偏振信息反演及融合算法和软件的优化是保证系统高效工作的关键部分,并且进行了重点讨论,提出了相应的解决方案。实验结果表明,系统实现了多核DSP并行运算处理,比单核DSP运算速度提高4倍左右。     

基于TMS320C6415的飞控计算机接口模块设计

文中以DSP TMS320C6415为核心处理器,设计并实现了飞控计算机接口模块。该模块采用JTAG接口进行DSP芯片内部测试,扩展了存储器,使用FPGA芯片对模块内的资源进行逻辑控制,可以满足飞控计算机中的模拟量处理、离散量处理以及RS422串行接口通讯。飞控计算机接口模块被应用于多个项目中,实践证明,该模块能够正确、快速地实现其接口信号处理功能。文中不仅对接口模块硬件资源选择、工作原理的关键问题进行了评述,而且对DSP的软件流程和工作方式进行了描述。     

A fuzzy RISC processor

We describe application-specific extensions for fuzzy processing to a general purpose processor. The application-specific instruction set extensions were defined and evaluated using hardware/software codesign techniques. Based on this approach, we have extended the MIPS instruction set architecture with only a few new instructions to significantly speed up fuzzy computation with no increase of the processor cycle time and with only minor increase in chip area. The processor is implemented using a reconfigurable processor core which was designed as a starting point for application-specific processor designs to be used in embedded applications. Performance is presented for three representative applications of varying complexity     

基于ARM和DSP的语音通讯系统设计

为解决强背景噪声下的语音通信问题,设计了基于ARM核处理器的硬件控制平台和以DSP为核心的语音处理系统,采用嵌入式以太网完成实时语音和指令数据的传输;在uClinux嵌入式操作系统下开发了外部设备的驱动程序和网络应用程序,系统在实际应用中满足了语音实时通讯要求。     

基于ZigBee的气体泄漏声发射检测

声发射技术以其无损检测方面的优势应用在气体泄漏检测中,低功耗无线网络的发展为无线实时监控网络的形成提供了很好的基础。通过构建星型拓扑无线传感器网络,以DSP处理终端和CC2530射频芯片为硬件平台,以ZigBee协议栈、LabVIEW为核心软件,结合ZigBee无线通信技术和嵌入式声发射采集技术的优势,设计了一种新型的远程监控系统,最后基于声发射能量法,对气体泄漏进行了评价,取得了很好的效果。