dsp的并行处理方法

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1、DSP的并行处理方法刘洋（西安电子科技大学通信工程学院　陕西　西安　710071）　　摘　要：TI公司的TMS320C6x和AD公司的ADSP2106x是目前业界使用广泛的数字信号处理器（DSP）。本文详细地介绍了利用TMS320C6x的接口HPI、接口McBSP以及ADSP2106x的Link接口分别组成并行DSP处理系统的方法，同时介绍了这些方法的优缺点。   关键词：多处理器；主机接口；链路口；多通道缓冲串口；并行处理　　在通信、雷达等系统中，特别是在3G无线基站等系统中，随着输入语音数字和分组数据量急剧增加，系统的处理能力也需要急剧增加，这需要一种功能强大的大型并行阵

2、列信号处理系统。系统往往需要进行非常复杂的数据处理，虽然DSP技术得到了飞速的发展，出现了高速DSP芯片，但是使用单个DSP芯片还是不能适用系统的需求，迫切需要把多个DSP组成互联系统，以增强整体数据处理能力。本文主要研究TI公司的TMS320C6x系列DSP的主机接口（HPI）、多通道缓冲串口（McBSP）以及AD公司的ADSP2106x系列DSP的链路口（Link），介绍了利用其组成DSP并行系统时各种互连方法和优缺点。1　TMS320C6x简介　　TMS320C6x内部主要包括1个中央处理器单元（CPU），1个程序内存和一个数据内存，DMA，1个外部存贮器接口（EMIF

3、），1个主机接口（HPI），2个多通道缓冲串口（McBSP），TMS320C6x的CPU内部有8个处理单元，每个时钟最多可处理8条指令。TMS320C6x的接口灵活，处理能力强，运算速率高，因此在民用和军用领域都将有广阔的应用前景，在军事通信、电子对抗、雷达系统、精确制导武器等需要高度智能化的应用领域，这种芯片的高速处理能力具有不可替代的优势。2　利用TMS320C6x的HPI组成多DSP互联并行系统　　主机口HPI是一个16／32b宽度的对外接口，外部主机（也叫做上位机）掌管该接口的主控权，外部主机可通过HPI直接访问DSP的存贮空间。另外，主机还可以直接访问TMS320C

4、6x片内的存贮映射的外围设备。复位时向DSP加载程序，对DSP进行控制。外部主机是HPI的主管方，DSP是HPI的从方。主机可以通过HPI访问DSP，但DSP不能通过HPI向外部进行访问。在这类系统中，通常包括一个主处理器和很多从处理器，主处理器一般是通信控制器，例如MPC8260，MC68360等，当然TMS320C6x也可以作为主处理器，用来进行对系统的输入输出数据及整个系统进行进行管理。从处理器一般是多个DSP（如TMS320C6x），用来进行算法处理。主处理器通过HPI向DSP加载程序，对DSP进行控制，可以通过HPI向DSP写入待处理的数据或通过HPI读取DSP处理

5、完的数据，DSP之间的数据可以通过HPI由主处理器进行中转。如图1所示，主处理器可以直接连接多个逻辑。此方法结构简单，但主处理器负担较重，和多个DSP通信效率较低，且主处理和DSP阵列需要在同一块单板上。　　另一种方法如图2所示，主处理器PCI总线连接到PCI／HPI接口转换控制芯片上，接口转换芯片控制多个DSP并完成主处理器和DSP之间、DSP相互之间的数据交换。此时主处理器和DSP阵列可以不在同一块单板上。在该系统中（若主处理为MPC8260，需增加8260到PCI总线的桥片），HPI／PCI接口转换控制芯片是整个系统设计的关键，可选TI公司的PCI2040，PLX公司的

6、PCI9054，Tundra公司的Tsi920。　　主处理器也可以通过TMS320C6x来充当，利用DSP的HPI接口组成一个多DSP互连并行系统，一般是一个主处理器和一个从处理器，此种方法的一个应用实例是在雷达中的应用。滑窗算法是数字信号处理中一种常用的基本算法，但滑窗算法一般是遍历性的算法，其运算量大，在实时处理中受到限制。利用2片TI公司的高速DSP芯片TMS320C6201，应用其HPI接口并行实现多种滑窗算法，满足了某雷达系统解模糊的实时需要。系统由2片TMS320C6201完成所有的数字信号处理算法，主要是多重滑窗算法。根据实际系统的需要，将多重滑窗算法处理分布在

7、2片TMS320C6201上，利用其HPI接口完成多处理机之间的快速数据交换，构成多机并行处理系统，完成多重滑窗算法的多机并行处理。整个系统的基本框图如图3所示。3　利用TMS320C6x的McBSP组成的多DSP并行互连系统　　McBSP称为多通道缓冲串口，他有一个发送端口和一个接收端口，多个DSP可以通过McBSP连接到一个串行时际交换芯片，采用时际交换的方式进行数据交换。数据收发以帧为单位进行。每个发送帧分成n个发送时隙，不同的发送时隙对应不同的接收DSP，例如：DSP0的发送端口在时隙1给DSP