如何實(shí)現高性能的DSP處理

　應用開(kāi)發(fā)通常開(kāi)始于在個(gè)人電腦或工作站編寫(xiě)的C原型代碼，然后將代碼移植到嵌入式處理器中，并加以?xún)?yōu)化。本系列文章則將這種層面的優(yōu)化在系統級擴展到包括以下三方面的技術(shù)：內存管理，DMA管理，系統中斷管理。這些優(yōu)化措施與程序代碼優(yōu)化同樣重要。

　　在大多數系統中，有很多的數據需要傳輸，并需要很高的數據傳輸速率。因此，你最終會(huì )混合使用處理器中的所有存儲器，如內部存儲器和外部存儲器。

　　軟件架構選擇

　　在開(kāi)始設計之前，我們必須確定使用什么類(lèi)型的軟件“架構”，所謂架構是在嵌入式系統中搬移程序代碼和數據的軟件底層結構。由于架構定義了使用多少存儲和其他系統資源，因此，架構也影響系統的性能。設計的架構也能反映某些性能特性、是否易于使用，以及其他應用要求。軟件架構劃分為以下幾類(lèi)：高速實(shí)時(shí)處理；易編程要求優(yōu)于對性能的要求；以性能為第一考慮。

　　第一類(lèi)高速實(shí)時(shí)處理架構，對于安全性至關(guān)重要的應用程序或沒(méi)有外部存儲器的系統是很理想的。在這種情況下，要么是無(wú)法忍受緩沖數據所需的時(shí)間，或者是沒(méi)有相應的系統資源，由于沒(méi)有外部存儲器，故所有工作都需在片內完成。在這種情況下，需要先讀取并處理數據，再進(jìn)行判決，然后刪除數據。然而，這里必須保證的是，在當前幀的所有處理完成前正在使用的緩沖數據幀不會(huì )被覆蓋。

　　例如，車(chē)道偏離系統就是一個(gè)安全性至關(guān)重要的應用。在這個(gè)系統中，通常不能在做出判斷前等待33毫秒的全幀數據，更好的做法是處理幀的一部分。例如，您可以從幀末尾處開(kāi)始檢測車(chē)道，因此只需讀入數據幀末尾部分的數據。

　　第二種架構通常用在是否易于編程是最重要的考慮因素的情況。這種架構對于需要快速面市的應用，以及需要迅速開(kāi)發(fā)樣機和易于編程超過(guò)對性能的要求等應用都是十分理想的，它也同樣降低了開(kāi)發(fā)難度。

　　當需要達到系統的最優(yōu)性能時(shí)，第三類(lèi)架構就是合適的選擇。由于重點(diǎn)是性能，所以需要對某些因素，諸如處理器、數據流、帶寬效率和優(yōu)化技術(shù)等的選擇，做仔細的考慮。然而，這種架構的不足之處在于可復用性和可升級性方面有所降低。

　　在開(kāi)發(fā)周期中，事先規劃好指令和數據流是十分重要的，這也包括對是否需要外部存儲器或者緩存做出重要決定。這樣，開(kāi)發(fā)人員就可以集中精力利用處理器的結構特點(diǎn)，并調整性能，而不需要重新審視初始設計。

　　高速緩存概述

　　高速緩存能夠以很快的存取時(shí)間(通常是單個(gè)周期)將指令和數據存儲在處理器片內存儲器中。高速緩存的實(shí)現是因為減少了系統對單周期訪(fǎng)問(wèn)的存儲器資源數量的需求?；诟咚倬彺娴奶幚砥鹘Y構，開(kāi)始時(shí)將數據放置在低成本的低速外部存儲器中，需要時(shí)，高速緩存可自動(dòng)地將其中的指令和數據傳輸到處理器的片內存儲器。