DSP軟件向桌面和嵌入式系統(tǒng)挑戰(zhàn)  
 
　　單個(gè)數(shù)字信號處理（DSP）芯片曾經(jīng)作為協(xié)處理器來實(shí)現(xiàn)濾波器算法�，F(xiàn)在DSP技術(shù)的發(fā)展已實(shí)現(xiàn)了多個(gè)復(fù)雜算法的并行。但是,這種功能的擴(kuò)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(dāng)MIP和存儲器的問題得到解決時(shí)，他們又面臨著新的課題，即如何來管理設(shè)計(jì)復(fù)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(gè)非常重要的問題。由于設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將算法映射到DSP具體目標(biāo)硬件上時(shí)，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(jī)制有十分清楚的了解。而這種局限于匯編語言的編程設(shè)計(jì),正是提高軟件開發(fā)效率的瓶頸。

　　90年代早期，嵌入式系統(tǒng)和桌面應(yīng)用的開發(fā)人員曾面臨相似的問題。當(dāng)時(shí)為提高設(shè)計(jì)效率而采用的方法現(xiàn)在仍可借鑒使用。一個(gè)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(lǐng)域編程人員更為緊缺。在DSP開發(fā)時(shí)，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(yīng)用的開發(fā)工具。而DSP開發(fā)領(lǐng)域還沒有類似的工具，這就阻礙了DSP應(yīng)用的進(jìn)一步推廣。 

 
開發(fā)相似，實(shí)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(dú)特特征。DSP處理能力不僅靠越來越快的時(shí)鐘速率來實(shí)現(xiàn)，而且還依賴于并行處理結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步采用。早期的DSP僅含有單個(gè)多路器和累加器，由哈佛結(jié)構(gòu)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(gè)執(zhí)行單元，每個(gè)執(zhí)行單元都由算數(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU），一個(gè)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。

　　美國I.C.Com 公司在與西門子半導(dǎo)體公司的合作中，開發(fā)出了Carmel DSP，它通過一個(gè)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。

　　I.C.Com公司VLSI設(shè)計(jì)副總裁Amnon Rom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(diǎn)算法轉(zhuǎn)換到固定點(diǎn)算法，然后再到匯編語言程序所需的時(shí)間非常重要。通過將匯編語言與之一一對應(yīng)，從而減去了從C語言到匯編語言的開發(fā)步驟。”

　　　友好易用的硬件系統(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(gè)正交指令集，一個(gè)透明狀態(tài)機(jī)和一個(gè)流水線控制單元。其中流水線控制單元是該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，它代替編程人員對DSP中的并行執(zhí)行單元進(jìn)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(gè)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(wù)的負(fù)擔(dān)。

　　ZSP公司提供一套完整的軟件開發(fā)工具，讓編程人員管理復(fù)雜的DSP編程任務(wù)。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(gè)開發(fā)工作平臺，通過它可啟動其他應(yīng)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。

　　Codewright開發(fā)環(huán)境進(jìn)一步擴(kuò)展，包括了設(shè)計(jì)項(xiàng)目目錄管理功能，對項(xiàng)目可執(zhí)行程序的生成進(jìn)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(gè)完整的解決方案。

　　美國TI公司認(rèn)為DSP未來的發(fā)展在于軟件，并已經(jīng)開始著手兩項(xiàng)開發(fā)。首先，它將Code Composer IDE的功能與DSP/BIOS和RTDX驅(qū)動程序進(jìn)行集成，組成綜合開發(fā)環(huán)境Code Composer Studio。這是TI將其收購的GoDSP公司Code Composer DSP調(diào)試工具與Spectron的低檔DSP操作系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一集成的結(jié)果。其次，它建立了DSP軟件模塊的標(biāo)準(zhǔn)接口，以便更好地重新利用現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)了的DSP算法。

　　TI公司認(rèn)為，通過將一個(gè)匯編語言優(yōu)化器集成到其Code Composer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(dá)到手工調(diào)試的匯編語言的80%。

　　對DSP開發(fā)，每個(gè)MIP和存儲器字非常珍貴，對這一資源的任何浪費(fèi)都會影響項(xiàng)目的進(jìn)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(gè)MIP和存儲器字（Word）非常珍貴，對這一資源的任何浪費(fèi)都會
影響項(xiàng)目的進(jìn)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(zhuǎn)換方面，訪問程序?qū)SP算
法的內(nèi)部表達(dá)方式轉(zhuǎn)換成共用的方式，以便進(jìn)行通信。

　　TI公司提出的軟件標(biāo)準(zhǔn)包含兩個(gè)方面，一是處理目標(biāo)硬件與主機(jī)的接口，另一方
面處理內(nèi)部的API（應(yīng)用程序接口）集，以提供DSP軟件模塊間的通信。在主機(jī)一側(cè)，是
Active X程序集，用來處理與目標(biāo)硬件間的通信，并模擬目標(biāo)器件的行為。這里主機(jī)接
口包