軟體架構

本平台的軟體介面，主要可分成兩個部分：一是 HOST 端與 DSP 溝通的 介面，二是 DSP 之間的 McBSP 溝通介面。

3.2.1 Host <-> DSP

此平台在 HOST 端的程式，是以 Visual C 來完成，藉由 PCI 9054 橋 接器的資料交換，達到溝通 DSP 的目的。在此過程中，HOST 端是處於被動 的角色，只有 DSP 可以主動存取 Visual C 執行程式內的資料。

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在 DSP 端傳送的指令格式，我們設定為以下形式：

command 部分是由使用者自行設定需要的指令。Args[6]的部分，表 示從 DSP 傳到 HOST 端，或是由 HOST 端回傳給 DSP 的參數數目，最多可以 達到六個。而 done 的設計，是為了讓 DSP 知道 HOST 端是否正確的接收到 命令。因為這個指令傳送的過程，是利用橋接器裡面 I2O 的通道來傳遞，而 I2O 通道是一個 FIFO 通道，在前面的資料會因為前一次的通訊尚未完成而 未取走，造成通道阻塞的狀況，所以必須要有確認的機制，才能確定傳送與 接收的資料是正確的。

在 Visual C 內，也必須先行定義可以被 DSP 存取的函數〈可視為 DSP 與 HOST 溝通窗口〉，並透過 GPCI_command_descriptor 資料結構來記 錄每一個函數的位址〈可視為一個函數位址對應表〉；在 DSP 端則利用內部 記 憶 體 前 端 預 留 的 16 個 WORD 空 間 ， 來 存 放 對 應 於 Visual C 內 GPCI_command_descriptor 的順序〈0X80000000～0x80000010〉，

經由 PCI 9054 傳遞轉換資料，則 PC 端即可知道被呼叫的函數以及傳進來 的參數。

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圖 26 PC 端與 DSP 端溝通架構

此傳送過程中，DSP 必須先向 HOST 端要求一塊 PCI buffer，作為資 料在 PCI bus 上傳輸的空間，而這塊空間，Visual C 與 DSP 都必須互相 知道，才能夠順利的完成資料的傳輸。

3.2.2 DSP <-> DSP

DSP 之間的溝通，是利用內建的 McBSP〈Multichannel Buffered Serial Ports〉介面來溝通。這種介面的特色，是以全雙工〈Full Duplex〉

的模式，來與其他 DSP 單元交換資料，速度為 3.125Mbytes/sec，並且 最多可以擴充至傳收 128 個不同的 channel 資料。傳輸訊號的時脈，可以 由外部輸入或是 DSP 內部產生，增加了此介面的彈性。[10]

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MATLAB 是針對處理矩陣運算而設計的程式開發 軟體，提供了大量複雜的數學函數運算功能，例

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在完成演算法的驗證之後，我們選擇先在 Visual C 再次驗證演算法，

而非直接開始寫入 DSP，主要有兩個原因：第一是原因是雖然 Visual C 與 DSP 都是寫 C code，但是 Visual C 的 debug 介面功能較為強大，在驗 證完畢之後，可以直接移植到 DSP，因此做此選則。第二是 Visual C 可以 透過內建的函式庫，呼叫 MATLAB engine，直皆存取 MATLAB，可以避免 掉在 C 裡面撰寫複雜的繪圖程式，浪費時間。

在完成 Visual C 的驗證之後，我們便可以著手開始撰寫 DSP 程式。德 州儀器公司針對 6000 系列的 DSP，提供了軟體開發工具─CCS〈Code Composer Studio〉，擁有 C compiler，可以讓使用者直階以高階的 C 語言來開發程式，這跟傳統的組合語言撰寫相比較，程式設計者能夠以更快 的速度來撰寫出複雜的程式碼，且在 debug 程式的時候，也會更加的容易。

由於 DSP 是一個嵌入式系統，在硬體資源上，無法像在個人電腦上獲得龐大 的支援，最明顯的就是 DSP 的資料記憶體只有 16K Bytes，完全無法與個 人電腦動輒 256K 以上的記憶體相提並論，這個限制，直接的衝擊了 DSP 程 式執行的效能，也考驗了程式設計師程式撰寫的功力。DSP 程式碼的最佳化，

將在下一個章節有詳細的討論。

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〈functional unit〉，依照功能來做區 分，可分為.D、.S、.L、.M 四種，可 用來處理 6701 所有形式的指令。而這 八個處理單元，如果在指令

圖 30 八個運算單元平行處理組語表示