-- 作者：wangxinxin
-- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-22 14:24:37
-- HELLODSP TIC6000
最近在hellodsp（http://www.hellodsp.com）申請了個(gè)版主，本來是要申請TMS320C6000版塊的，不過這個(gè)版塊已經(jīng)有兩位優(yōu)秀的版主，我是做圖像處理的，于是就鎖定“語音視頻處理”版塊了，不過6000版塊我還是會(huì)經(jīng)常去，看到很多初學(xué)者在問一些入門的問題，有些提問題的同志對問題描述地也不夠清楚，可能更多的是想提問題可不知道怎么提吧，我剛學(xué)DSP的時(shí)候也一樣，碰到問題了不知道怎么把問題表述清楚，真有啞巴吃黃連的痛楚。最近有空回憶下自己學(xué)DSP的過程，算是個(gè)人經(jīng)歷吧，希望對大家有用。
我的經(jīng)歷
錯(cuò)過第一次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)
我2000年進(jìn)入大學(xué)，專業(yè)通信工程。入學(xué)的時(shí)候成績不錯(cuò)，還拿過一等獎(jiǎng)學(xué)金，自以為自己很聰明。當(dāng)時(shí)我們學(xué)院有個(gè)科技協(xié)會(huì)，簡稱科協(xié)，那時(shí)的科協(xié)會(huì)長是個(gè)大四的學(xué)兄，給人印象深刻，感覺他很厲害，就入了科協(xié)，第一堂課是用555做個(gè)流水燈，科協(xié)已經(jīng)把印制板做好，我只用把器件焊上去就行了，燈是亮了很好玩，于是自己琢磨電路的原理，那時(shí)是個(gè)剛?cè)雽W(xué)的小子，什么也不懂，看那東西根本搞不懂，感覺太難了，后來慢慢就不去參加活動(dòng)，再后來放棄了。
現(xiàn)在想想那個(gè)時(shí)候太輕言放棄了，包括后來大學(xué)里自學(xué)51單片機(jī)、學(xué)FPGA都是只淺嘗則止，而沒有持之以恒，以至于后來錯(cuò)過了很多很多機(jī)會(huì)。所以在這里要告訴大家，也告訴我自己，學(xué)技術(shù)一定要堅(jiān)持，不管碰到什么困難，絕不能輕言放棄，堅(jiān)持就會(huì)有進(jìn)步，就像長跑，總有幾個(gè)困難點(diǎn)，堅(jiān)持過去就覺得不是那么困難，水平才會(huì)有提升。
第一次使用C51
說起這個(gè)，不得不感謝下我的一個(gè)大學(xué)室友，是他帶我入門C51，第一次用protel畫印制板，第一次申請免費(fèi)樣片、第一次編寫調(diào)試程序，第一次使用示波器等等，這些都得歸功于他的指導(dǎo)。
時(shí)間過得很快，一轉(zhuǎn)眼就大四了，想想自己大學(xué)游戲玩了三年，學(xué)業(yè)荒廢，畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)會(huì)一定要把握住，不然自己沒什么資本找工作啊，于是在選題的時(shí)候選了個(gè)單片機(jī)的題目“基于DDS的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)”。雖然之前接觸過51、protel，不過那都是看看書而已，實(shí)際做起來什么都不會(huì)，我確定的方案是用C51去控制AD9853輸出相應(yīng)頻率的波形，當(dāng)然這里離不開鍵盤和LCD顯示，AD9853是從AD公司申請的樣片，那時(shí)我第一次知道還有免費(fèi)午餐，大公司真的不錯(cuò)，記得當(dāng)時(shí)TIDSP都可以申請，我就申請了一片6202，不過后來沒那么容易申請了，這次我堅(jiān)持了下來，一步一步地做，最終圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
我是幸運(yùn)的，因?yàn)樯磉吘陀袀�(gè)很好的老師，初學(xué)者大都沒有這樣的條件，即便如此，初學(xué)者還是應(yīng)充分挖掘身邊的資源，將它們都利用起來，這樣你才能更接近成功。
接觸DSP
2004畢業(yè)后我到一個(gè)研究所工作，我所在的部門是做視頻跟蹤器的，主要用DSP+FPGA，對我來說入魚得水，因?yàn)槲覍@些東西很有興趣。當(dāng)時(shí)我的同事們用的還是TI C50DSP，這個(gè)很多人可能聽都沒聽過，TI的DSP按時(shí)間大概經(jīng)歷了這幾個(gè)系列，C25-C50-V33-2000-5000-6000，C50的功能很有限，只有匯編開發(fā)環(huán)境，因?yàn)楣δ芎唵�，所以學(xué)起來也相對容易，加上我有51的基礎(chǔ)，很快就上手了，一年半后部門器件換代直接換成了64xx，由于受C50的影響，我們開發(fā)還是習(xí)慣用匯編，2006年5月前后，我率先用C開發(fā)產(chǎn)品，取得了不錯(cuò)的效果。
這當(dāng)中我接觸到了很多，由于我個(gè)人性格的原因，學(xué)什么都想學(xué)精，走了很多彎路。比如PCB剛開始用protel，后來發(fā)現(xiàn)它畫復(fù)雜板子的時(shí)候不方便，于是學(xué)用allegro，后來又學(xué)SI；DSP也是，6000會(huì)用了想學(xué)2000、5000，后來發(fā)現(xiàn)自己很幼稚，其實(shí)一到二門精通了足以，學(xué)什么要注意學(xué)習(xí)理念，工具平臺(tái)這些始終是外家功夫，要勤修內(nèi)功。
總結(jié)及建議
1）選好自己的工具和平臺(tái)學(xué)DSP當(dāng)然首先要選擇一款DSP（這里主要說TI的DSP，AD公司的不熟這里就不說了）。如果是個(gè)人學(xué)習(xí)的話主要看個(gè)人需要和應(yīng)用場合，比如做圖像處理那當(dāng)然首推TI6000了，初學(xué)者不必將DSP分出三六九等，各個(gè)系列沒有明顯的優(yōu)劣，但有明確的應(yīng)用領(lǐng)域，2000偏接口控制，5000偏語音，6000適合做大數(shù)據(jù)量信號(hào)處理，比如圖像、雷達(dá)等等。初學(xué)者最好有個(gè)開發(fā)板，不然無異于紙上談兵，2000、5000的開發(fā)板相對便宜，6000的就比較昂貴。
就上手容易度來說，我個(gè)人覺得6000更易上手，6000的結(jié)構(gòu)較2000、5000明了清晰，硬件上的條條框框比較少，你不需要看很多的硬件結(jié)構(gòu)資料就能著手編程，這個(gè)大概是技術(shù)的進(jìn)步吧。不過還是這句話，應(yīng)用場合決定你的選擇。
2）自己先動(dòng)手
初學(xué)者如果會(huì)C語言語法，在看過一些資料后就可以著手寫自己的第一個(gè)程序，如果寫不出來，看看TI最初級(jí)的例程，完成自己第一個(gè)程序。我給我們單位新同事做6000培訓(xùn)的時(shí)候，給他們的第一個(gè)題目就是寫一個(gè)程序讓LED燈不停閃爍，這個(gè)燈可能接在GPIO上或者通過EMIF譯碼與FPGA配合控制（后者可能更有意義），更進(jìn)一步的程序是控制閃爍的頻率。我比較喜歡讓他們用GPIO和EMIF，它們可能是6000里最簡單和用的最多的外設(shè)了，它們是初學(xué)者最早要攻克的堡壘。
初學(xué)者往往對硬件結(jié)構(gòu)和軟件的配合沒有概念，對片內(nèi)存儲(chǔ)空間、片外存儲(chǔ)空間、片上外設(shè)這些概念沒有實(shí)在的理解，這些概念需要自己的反復(fù)的思考、反復(fù)的實(shí)驗(yàn)、反復(fù)的體會(huì)才能最終搞清楚，這些弄明白了你也就入門了。
初學(xué)者比較忌諱看太多和太復(fù)雜的例程，看得太多你的思緒會(huì)比較亂，看得太復(fù)雜你會(huì)心浮氣躁，復(fù)雜的例程一般它都有相對復(fù)雜的編程結(jié)構(gòu)，這個(gè)初學(xué)者是很難體會(huì)到的，所以剛開始不要看，等你寫了20到30個(gè)程序的時(shí)候再試著看相對復(fù)雜的例程。
3）多動(dòng)手
這個(gè)不用多說了，光看不練假把式。
4）片上外設(shè)
這里拿DM642來說，我把常用的外設(shè)由簡單到復(fù)雜排個(gè)序：GPIO-TIMER-EDMA-EMIF-I2C-MCASP-VideoPort-EMAC、MDIO，MCASP我沒用過，不過看過資料感覺不復(fù)雜，我給初學(xué)者的建議是先把前面4個(gè)學(xué)清楚，可以先學(xué)GPIO這個(gè)真的是簡單，剛開始不要急著用CSL，用匯編或是C寫個(gè)程序讓某個(gè)GPIO腳上輸出波形，這樣有助于理解片上外設(shè)以及有關(guān)的概念。前面4個(gè)明白了后面的具體用到再學(xué)，這個(gè)時(shí)候你可以看TI相應(yīng)的例程，拿來用就可以。
5）匯編、C和線性匯編
現(xiàn)在開發(fā)6000的標(biāo)準(zhǔn)流程是先用C寫，C的好處很多這里不說了，有太多的文章在論述，不過對于準(zhǔn)備做優(yōu)化的同志們來說，匯編不會(huì)也不行，用匯編相對于C更助于你理解6000的架構(gòu)，很多初學(xué)者對C語言中用指針對某個(gè)空間操作不理解，用匯編寫的話相對要好理解的多。
大家不必對匯編心存畏懼，其實(shí)它也很簡單，只不過它比較晦澀，用它開發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間上的花費(fèi)太多，不過關(guān)鍵算法的優(yōu)化有時(shí)還是離不開它，TI目前還提供線性匯編，它是匯編和C的折中，兼?zhèn)鋮R編的效率和C的易開發(fā)性。
匯編和C都只是工具，關(guān)鍵還是你對架構(gòu)的理解和編程理念，所以選擇哪個(gè)都有道理，通過工具去探索架構(gòu)而已。我個(gè)人覺得初學(xué)者主要應(yīng)學(xué)習(xí)C，畢竟它是主流，可以用匯編寫4-5個(gè)小程序，熟悉它的語法就行，日后用它做優(yōu)化也不會(huì)什么都不知道，而且也助于對硬件架構(gòu)的理解。
結(jié)束
就寫這么多了，一家之言，里面有很多廢話，希望對初學(xué)者有點(diǎn)幫助，拋磚引玉，也希望高手們多多寫出自已的經(jīng)驗(yàn)。
優(yōu)化一起放過來了~~~
關(guān)于優(yōu)化我的經(jīng)驗(yàn)是這樣的:
一、首先考慮從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上優(yōu)化，比如盡量減少待處理數(shù)據(jù)的無謂搬移，考慮你DSP片內(nèi)存儲(chǔ)量和每次處理數(shù)據(jù)量對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這部分的優(yōu)化應(yīng)該最早做；
二、其次從算法層面上著手，看采用的算法有沒有更好更簡單的計(jì)算方法，算法是否有某種對稱性，可否采用更合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等，這方面的優(yōu)化比程序上的優(yōu)化更明顯；
三、如果算法層面暫時(shí)無更好的優(yōu)化辦法，看看軟件結(jié)構(gòu)能否優(yōu)化。
比如：
1）多層的循環(huán)結(jié)構(gòu)能否減層。我經(jīng)�？吹竭@樣的程序：
for(i = 0; i++; i< A)
for(j = 0; j++ j< B)
{
E[j] = C[j] - D[j];
}
這個(gè)可以優(yōu)化成：
for(i = 0; i++; i<A*B)
{
E = C - D;
}
2） 關(guān)鍵循環(huán)結(jié)構(gòu)中的條件、跳轉(zhuǎn)指令應(yīng)盡量避免，哪怕會(huì)增加一些循環(huán)次數(shù)，循環(huán)中沒有條件指令優(yōu)化器更容易優(yōu)化；
3）關(guān)鍵循環(huán)不要調(diào)用子函數(shù)
其它還有一些，具體可以看看手冊，手冊上講的很清楚
四、結(jié)合DSP系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1）看你處理的數(shù)據(jù)是放在片內(nèi)還是片外，如果放在片外的話這個(gè)建議將數(shù)據(jù)分塊分批倒入片內(nèi)處理，類似于流水結(jié)構(gòu)；
2）針對外部數(shù)據(jù)可對L2 cache優(yōu)化
五、結(jié)合DSP優(yōu)化器、指令系統(tǒng)等進(jìn)行優(yōu)化
這部分可以詳細(xì)的看TI的手冊，大概有這幾個(gè)方法：
1）優(yōu)化選項(xiàng)，-o3 -pm 取消-g 等等這些選項(xiàng)，如果你的軟件結(jié)構(gòu)很好，那么它們的優(yōu)化效果很明顯；
2）加一些優(yōu)化指示符指導(dǎo)優(yōu)化，這部分看手冊，包括存儲(chǔ)地址無關(guān)性，SIMD(單指令多數(shù)據(jù)處理)等等；
3）用一些專用指令，比如6000提供飽和加、溢出減指令，可以不必用條件判斷；
4）如果效果還是不好，用線性匯編改寫你的程序，將你的優(yōu)化思想用線性匯編表述出來，一般到地步就可以了；
5）如果線性匯編優(yōu)化未能盡顯你的優(yōu)化思想，那就匯編吧，優(yōu)化器不會(huì)再幫助你優(yōu)化，完全是你自己控制程序了，自己做軟件流水吧；
這部分需要有比較豐富的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的優(yōu)化功底，多多積累，多看資料。
最后要重點(diǎn)說下：
優(yōu)化是沒有止境的，在對程序?qū)?xì)致優(yōu)化前要對程序每個(gè)部分測試下時(shí)間，對非常耗時(shí)的部分做優(yōu)化，一但滿足你的要求就可以，不要為了優(yōu)化而優(yōu)化，我們應(yīng)該有更重要的東西要學(xué)，不要陷在優(yōu)化上而不能自拔�。�
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