如何實(shí)現高性能的DSP處理

　　指令和數據高速緩存為Blackfin處理器核提供了最高帶寬的傳輸路徑，但高速緩存存在的問(wèn)題是它不能預測程序接下來(lái)需要的究竟是哪些數據和指令，因此，高速緩存提供了一些功能，使用戶(hù)可以控制高速緩存的操作。在Blackfin處理器中一些關(guān)鍵的指令段就可以鎖定到高速指令緩存中，這樣在需要的時(shí)候可以直接使用。

　　值得注意的是，當高速緩存決定需要保留哪些指令時(shí)，它會(huì )自動(dòng)保留最近使用最多的指令段。由于DSP軟件花費大部分的時(shí)間在循環(huán)上，這樣DSP程序往往會(huì )重復訪(fǎng)問(wèn)相同的指令。因此，在不需要任何用戶(hù)干預情況下，指令高速緩存可以大大提高系統性能。

　　此外，除了高速指令緩存的功能外，高速數據緩存還提供了“直寫(xiě)”和“回寫(xiě)”模式。在“直寫(xiě)”模式中，在高速緩存中對數據的修改要傳送到外部存儲器中?？傊?，編程最好開(kāi)始采用“回寫(xiě)”模式，可以提高10-15％的效率，在大多數算法中，比“直寫(xiě)”模式更加有效率。如果數據在多種資源中需要共享，由于要維護數據的一致性，因此采用“直寫(xiě)”模式也是有用的。比如，在A(yíng)DSP-BF561處理器中，要實(shí)現兩個(gè)處理器核數據的共享，則“直寫(xiě)”模式就十分有用。在單核處理器中，如果DMA控制器和高速緩存訪(fǎng)問(wèn)同樣的數據，這種模式也是有益的。

　　利用DMA提升性能

　　DMA是提高系統性能的另一個(gè)有效工具。因為DMA的訪(fǎng)問(wèn)獨立于處理器核，處理器核可以專(zhuān)注于處理數據。在理想的配置中，處理器核只需要設置DMA控制器，并在數據傳輸完畢時(shí)響應中斷即可。

　　通常，高速外設和其他大多數外設都具有DMA傳輸能力。某些DMA控制器也允許外部存儲器與內部存儲器，以及存儲器空間內的數據傳遞。若設計者仔細地設計系統，將取得巨大的性能提升，因為任何DMA控制器傳輸的數據都不需要處理器核“操心”。

　　Blackfin處理器支持二維DMA的傳輸，如圖1所示。左側顯示的是輸入緩沖區數據，紅、綠、藍三基色數據交替放置。一維到二維的DMA轉換將交替的數據轉換成獨立的紅、綠、藍數據。圖1的左下角為讀入數據的偽程序代碼。如果沒(méi)有DMA控制器，這些數據傳輸就只能由處理器核完成。使用DMA 控制器后，則DMA負責數據傳輸，傳輸完畢并中斷處理器核，處理器核則可解放出來(lái)做其他任務(wù)，如數據處理等。

　　圖1：二維DMA存儲器訪(fǎng)問(wèn)模式。