TMS320C67x DSP Library在程序開發(fā)中的應用

O 引言
美國德州儀器(TI)公司的數(shù)字信號處理器(DSP)以其處理速度快，功能強大，易于使用，且有開發(fā)軟件支撐等優(yōu)點而廣泛應用于通信、電子、自動控制等領域。一個完整的DSP系統(tǒng)應當由硬件和軟件兩部分組成。在硬件(主要是DSP芯片)相同時，系統(tǒng)的性能將主要取決于軟件部分的效率。而在相同的硬件平臺上，不同程序員編寫的軟件效率相差很大，軟件效率已成為影響DSP系統(tǒng)性能的一個重要因素。要充分發(fā)揮D-SP芯片的性能，就必須編寫高效率的程序。一般在DSP進行運算時，有些操作會頻繁出現(xiàn)(如卷積、FFT、FIR濾波等)，完成這些操作的程序的效率直接影響整個軟件部分的效率。為此，TI公司提供了一系列庫函數(shù)(TI DSP Library，以下簡稱DSP Lib)來完成這些操作。這些庫函數(shù)既可減少程序員的工作量，又可提高程序效率，因此，在程序開發(fā)中，合理地使用這些庫函數(shù)，將大大提高系統(tǒng)性能。

1 TI DSP Library簡介
1．1 TI DSP Library的特點
DSP Lib的核心實際上是一系列經(jīng)過手工優(yōu)化的匯編程序代碼，這些代碼封裝在后綴名為．lib的文件中，可用于完成各種運算。它們對外是不可見的。這些程序(庫函數(shù)，routines)可被C程序調用。由于經(jīng)過了手工優(yōu)化，它們的效率都非常高。由于不同系列DSP芯片的指令集不同，因此，不同系列DSP芯片的DSP Lib也是不同的，如TMS320C5000的DSP LIb就不能用于TMS320C6000。但是，各個系列DSP Lib的基本組成是相同的，一個完整的DSP Lib通常由Lib文件夾、include文件夾和其它輔助文件組成。其中l(wèi)ib文件夾用于存放*．lib文件，其內(nèi)部封裝著手工優(yōu)化的匯編程序代碼，是一個DSP Lib的核心部分。有的DSP Lib還有*．src文件，這些*．src文件主要是用C語言和匯編語言編寫的程序源代碼。使用歸檔器可從中提取出這些源代碼；而include文件夾用于存放各個庫函數(shù)的頭文件，通常這些文件分為C程序頭文件和匯編程序頭文件兩部分。
1．2 TI DSP Library的下載和安裝
由于DSP Lib種類繁多，且屬可選模塊，通常的DSP開發(fā)環(huán)境(CCS，Code Composer Studio)并沒有配備DSP Lib。因此，使用一個DSP Lib之前，必須進行DSP Lib的下載和安裝。
所謂下載，就是在TI公司網(wǎng)站W(wǎng)WW．ti．com上免費下載各種DSP Lib；而所謂安裝，就是在DSP Lib下載完畢后，雙擊安裝文件，以將它安裝在計算機中選定的位置(默認位置為C：＼ti)。安裝之后，即可在程序開發(fā)中使用DSP Lib的庫函數(shù)。
1．3 TI DSP Library的使用
按處理數(shù)據(jù)類型的不同，TI DSP分為定點(fixed-point)DSP和浮點(floating-point)DSP。由于浮點DSP既有定點指令集，又有浮點指令集，因此，本文選取浮點DSP系列TMS320C67x的DSP Lib，并且選取了TMS320C67x DSP Library和TMS320C67x FastRTS Library兩個DSP Lib，前者主要針對數(shù)字信號處理的常用操作，后者則針對一般數(shù)學運算的通用操作。

2 TMS320C67x DSP Library的應用
當DSP進行數(shù)據(jù)處理時，卷積、FFT、FIR濾波等操作頻繁出現(xiàn)，故在程序開發(fā)中，使用DSP Lib來完成這些操作將大大提高整個程序的效率并簡化編程。TMS320C67x DSP Library就是這樣的一個DSP Lib，它的lib文件夾內(nèi)含庫文件dsp67x.lib和源文件dsp67x.sr、dsp67x_C.sr-c、dsp67x_sa．src。TMS320C67x DSP Library主要用于TMS320C67x系列DSP芯片的程序開發(fā)，使用它可完成FFT運算。
2．1 TMS320C67x DSP Library的使用
使用TMS320C67x DSP Library的第一步是將其核心文件“dsp67x．lib”加入到當前工程中，相關編譯鏈接參數(shù)為“-ldsp67x．lib”；接著，將存儲頭文件的include目錄所在路徑添加到工程搜索路徑中，其相關編譯鏈接參數(shù)為“-i pathname”，具體操作可參考TI公司的有關文獻。選取該DSP Lib中的庫函數(shù)“DSPF_sp_cfftr2_dit()”可完成FFT運算，它使用的是基2的時間抽取算法，具體形式如下：