【精品】dsp优化心得

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1、iPone的一句犬家都耳熟能详的广告词：“一直被模仿，从未被超越”。笔者认为主要是因为他们掌握着核心的算法和机器的优化策略。因为一般的硬件我们都买的回来，但是能否将该破件发挥到极致，就会公司之间的差别，因为同样的硕件，如果软件执行的速度不同，那结果就会有很大的差别，所以说：真正的技术是买不来的。所以，我们进行嵌入式开发的时候，一旦选定了DSP6000系列的芯片，就不能把它当成单片机来用，必须发挥dsp与众不同，独一无二的性能。也就是说如何调整c语言才能够适应这么强悍的便件就是我们考虑的重点内容，即我们应该按照哪种既定的

2、原则去编写C代码才能够让dsp真正作为dsp在工作，发挥到dsp的优势。dsp的优势在于：速度！所以，dsp的优化成为一门专业。所以，我们一定要使自己在dsp上编写的c代码高效运行。因为制约运行速度的因素是硬件和软件。因为dsp-旦选定，硬件也就确定了。所以，我们首先要注意如何提升软件的效率。对于软件来说，一般情况下有3个优化等级。第一：算法上优化。第二：程序结构上的优化。第三：汇编级的优化。我们需耍的是研究前两个等级的优化。所以，在这篇文章中，我们需耍研究的重点有两个：dsp的硬件结构和在dsp上如何优化c代码。1.

3、1dsp的硬件结构关于dsp®件结构的特色有几个：哈佛结构，流水线结构，带宽和运算方式的高效等。1.1.1哈佛结构哈佛结构的本质属性是数据存储器（RAM：存储数据的存储器）和程序存储器（存储指令）分开。Cpu可以一边取指令，一边取数据。这样会极大的提高处理的速度，因为以前是冯诺依曼结构，总线是分时复用的，这样会降低处理的速度。而且，dsp6000系列是基于VL1W结构的，具体来讲就说CPU可以提取通过程序从程序存储器中一次提取256bit的指令，即CPU可以一次取8条指令放在处理屮。加上和8级流水线的配合，相当于8个传

4、统的CPU—起工作。1.1.2流水线结构流水线结构涉及的CPU单元包括取指令单元(fetch),分配指令单元(dispatch)和执行指令单元(executive)o这3个单元都是和程序存储器相关的，是处理指令的儿个单元。首先，程序总线可以一次从ROM中取到8条32位的指令，通俗点说，就说一次取了8条汇编语句。然后经过取指令单元(4个步骤，不详述)，分配指令单元(2个步骤)，第一个为分配单元，作用是根据指令之间的相关性将这8条指令再次分成不同大小的执行包，如果两条指令是没有相关的，就可以同时执行，不分先后顺序。第二个为

5、译码单元，即翻译成可以被执行单元处理的码。执行指令单元(根据不同的指令分为5个步骤)。但8条指令通过不是一次这4+2+5个步骤，而是在这9个步骤中都有指令在同时工作。例如第1个取值包在第1个步骤，第2个取值包就在第2个步骤，第3个取值包就在第3个步骤，等等。剩下要讨论的就说最关键的部分：执行指令单元。执行指令单元有两个处理指令的通路，每个通路都有4个运算单元：L,S,D,Mo所以指令运算单元就有8个。我们所说的8级流水线作业也就是因为执行单元有8个运算单元。以上就是软件流水线的駛件结构。这就是最基础最最本质的换件结构。

6、我们之后要做的所有的软件优化工作都将作用在这些硬件结构上。但对于我们做优化来讲，我们不需要对硬件了解太深，但一定要了解软件流水线工作的硬件是如何工作的。1.1.3带宽优势和运算方式优势1.1.3.1带宽优势DSP6000系列能够极大突破速度瓶颈的一个原因就是带宽和运算方式。所谓带宽就是cpu一次可以访问的数据量。我们前而提过，指令就是操作码，和指令相关的单元就说取指令单元，分配指令单元和执行指令单元。即这些单元就说和程序存储器ROM打交道的单元。我们在上面介绍了执行单元的8个执行指令的运算单元。但还有32数据通路,即在

7、一个时钟周期内可以从数据存储器RAM屮读取32bit的数据。还有32个通用寄存器（也可以是16个寄存器对）用来暂时存储操作数。这些寄存器就是和数据存储器RAM间接打交道的硬件结构。这里所说的带宽就是我们在从RAM中读取数据的时候，要尽量利用数据通路的宽度，即我们在编写c代码的时候，一定要“想办法”使CPU—次可以读取32位数据到通用寄存器里而（c64-次可以读取64位数据到通用寄存器对里而），因为我们一般情况下处理的原始数据都不是很大，尤其是在图像处理的时候，我们一般情况下使用的是0-255（灰度图像）或（二值图像）。

8、即使对这些数据做加减乘除运算，得到的结果也不会超过2勺所以，我们一般情况下可以用LDW从数据存储器RAM屮读取两个16位的数据（即用sho打声明的数据）。所以，一般情况下，我们用short声明一个数组，然后用LDW来一次读取32位的数据到寄存器屮。这样，我们就可以尽量利用数据通路的宽度，这就是所谓的带宽优势。1.1.3.2运算方式