📄 281.htm
字号:
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">
<title>CTerm非常精华下载</title>
</head>
<body bgcolor="#FFFFFF">
<table border="0" width="100%" cellspacing="0" cellpadding="0" height="577">
<tr><td width="32%" rowspan="3" height="123"><img src="DDl_back.jpg" width="300" height="129" alt="DDl_back.jpg"></td><td width="30%" background="DDl_back2.jpg" height="35"><p align="center"><a href="http://202.112.58.200"><font face="黑体"><big><big>Tsinghua</big></big></font></a></td></tr>
<tr>
<td width="68%" background="DDl_back2.jpg" height="44"><big><big><font face="黑体"><p align="center"> 嵌入式系统 (BM: turbolinux jacobw) </font></big></big></td></tr>
<tr>
<td width="68%" height="44" bgcolor="#000000"><font face="黑体"><big><big><p align="center"></big></big><a href="http://cterm.163.net"><img src="banner.gif" width="400" height="60" alt="banner.gif"border="0"></a></font></td>
</tr>
<tr><td width="100%" colspan="2" height="100" align="center" valign="top"><br><p align="center">[<a href="嵌入式系统.htm">回到开始</a>][<a href="244.htm">上一层</a>][<a href="282.htm">下一篇</a>]
<hr><p align="left"><small>发信人: sunno (民工★节网失败ing), 信区: Embedded <br>
标 题: [范文][嵌入式系统]DSP编程和多个DSP并行处理 （转载 <br>
发信站: BBS 水木清华站 (Sat Apr 15 14:33:10 2000) <br>
<br>
【 本文转载自New_board版 】 <br>
【 原文由MONET (笑面佛)发表 】 <br>
<br>
发信人: camera (RedSnow), 信区: Circuit <br>
标 题: DSP编程和多个DSP并行处理 <br>
发信站: BBS 水木清华站 (Thu Oct 9 01:44:24 1997) <br>
<br>
<br>
一、DSP程序开发 <br>
<br>
为了使DSP有效运行、必须要用能充分考虑DSP内部并 <br>
行性的汇编语言进行编制DSP程序。前面提到，美国TI公 <br>
司的DSP推销员说DSP编程容易，实际上他是指DSP的汇编语 <br>
言相对于计算机的汇编语言而言，比较容易一些，因为没 <br>
有像计算机汇编语言那样复杂。但是，对于习惯用高级语 <br>
言编程的用户，利用DSP汇编语言编程还是有困难的。因 <br>
为，汇编语言是面向机器的程序设计语言，它是一种把机 <br>
器语言（机器指令码）符号化的低级程序设计语言。使用 <br>
计算机汇编语言的用户一定要熟悉机器硬件结构和指令系 <br>
统；使用DSP汇编语言的用户一定要熟悉DSP芯片内部结构 <br>
和指令系统，这对于DSP用户来说也实非容易的事情。 <br>
<br>
从发展DSP应用角度观察，应该有相当规模的DSP开发 <br>
应用队伍，这个队伍的成员应该掌握使用汇编语言Assemb <br>
lyLanguage编程基本功，才能开发出高效率的DSP应用程 <br>
序。特别是在利用多个DSP芯片开展并行处理应用时，具有 <br>
这种编程基本功底是绝对必要的。甚至，在某些专业应用 <br>
领域，诸如，日本简易便携电话PHS、磁盘驱动器里的控 <br>
制系统等，可能仅有一块DSP芯片，供编程的空间很小，需 <br>
要用DSP指令编写高效率精干的小程序。因为，利用汇编 <br>
语言编制应用程序，DSP还需要一种汇编程序Assembler通 <br>
过代真把源程序中各个符号转换成DSP可执行的指令代码。 <br>
Assembler也要占用DSP的有限存储空间。前文提及的正确 <br>
理解DSP，实际上也包括这一层含义。也就是说，不对DSP <br>
的性能和结构有透澈地了解，很难推广DSP应用。 <br>
<br>
从DSP编程角度观察，需要重视以下两点：首先，DSP <br>
处理任务的执行时间要给予重视，其次，C语言及其编译 <br>
程序Compiler支持工具也很重要。这是日本武藏工业大学 <br>
的学者曾祢元隆等研究DSP应用的重要心得体会，对于推广 <br>
DSP应用具有重要意义。 <br>
<br>
现在，美国TI公司尽管已提供软件支持工具，但是， <br>
对于并行执令还有一定的困难。如今美国、墨西哥和日本 <br>
武藏工业大学等，正在积极地开发更好用的编译程序，除 <br>
了特殊指令以外，已经可以实现自动翻译。日本武藏工业 <br>
大学的DSP研究与开发状况如下：对于TI公司的DSP系列产 <br>
品中的C40和C3X的新编译程序已基本上开发出来，对于其 <br>
他的DSP用的软件工具正在加紧研究与开发之中。 <br>
<br>
二、多个DSP并行处理 <br>
<br>
随着数字信号处理器DSP芯片逐年增多和芯片价格的 <br>
降低，多个DSP芯片并行处理的实用化研究，成为近年来DS <br>
P研究热点之一。提起多个DSP并行处理，使人们很快联想 <br>
到跨入九十年代的超级并行处理MPP（MassivelyParalleP <br>
rocessing）巨型机热潮。这类机器一上市，宣称具备三 <br>
大特点： <br>
<br>
〈1〉高性能—MPP巨型机的峰值处理性能可以理解为 <br>
单个微处理器的性能与系统内容纳的微处理器总个数的乘 <br>
积，系统里链接的MPU个数愈多，则峰值处理速度愈高； <br>
<br>
<br>
〈2〉伸缩性—系统伸缩性包含多种含义，系统性能 <br>
、系统通信带宽等都与系统内链接的微处理器个数成线性 <br>
增长关系，系统规模可大可小，表现出良好的可伸缩性； <br>
<br>
〈3〉高性能／价格比—无论CISC还是RISC微处理器M <br>
PU都是工业化大生产的标准产品，构筑成MPP巨型机，其 <br>
性能可同向量机媲美，而价格仅为向量巨型机的1／10甚至 <br>
更低，堪称是高性能／价格比。 <br>
<br>
九十年代初期的MPP巨型机，由于技术不够成熟，特 <br>
别是编译系统不成熟，导至MPP巨型机实际有效性能仅为其 <br>
峰值处理速度的1／10以下。早期的MPP巨型机厂家，如象 <br>
赫赫有名的美国TMC公司、KSR（KendallSquareResearch <br>
）公司都先后倒闭，美国著名的小巨型机厂家Convex公司 <br>
已被HP公司并购。但是，这些有创见的小公司开发的先进 <br>
技术，依然存在并经过不断改进正被发扬光大。例如，有 <br>
关的“超级计算机更高无尽头”报道，MPP巨型机的峰值处 <br>
理速度已超过1TFLOPS，正向100TFLOPS冲刺。 <br>
<br>
现在，对于超级并行处理MPP技术已历经多年探索研 <br>
究，正开始走出摇篮期向成熟化方向迈进。据日本京都大 <br>
学工学部教授富田真治分析，MPP技术走向成熟，将需在以 <br>
下5方面取得突破性进展：〈1〉并行处理语言、调试程序 <br>
和软件工具，要求实现标准化；〈2〉需要加强应用研究 <br>
，掌握和理解大规模应用程序，要对并行处理程序的处理 <br>
类型分类，需要有基准测试程序评价；〈3〉研究MPP巨型 <br>
机的单元处理器的体系结构，优化出单元处理器结构；〈4 <br>
〉共享存储器结构和消息传送结构有待进一步研究，大规 <br>
模共享存储器系统里，缓存控制采取登录方式可能会有大 <br>
发展；〈5〉高速互连网络和同步结构是MPP系统的重要组 <br>
成部分，有待进一步研究和发展。美国NII构想的核心部 <br>
分HPCC计划已接近尾声，日本与美国HPCC对抗的计划Manda <br>
la正在实施，将必然要对上述MPP关键性技术取得突破性 <br>
进展。 <br>
<br>
在这样的背景下，国际上出现多个DSP并行处理研究 <br>
与开发热点，显然是紧密相关的。因为，把MPP系统与现在 <br>
研究的多个DSP并行处理系统两相对照（参阅图1所示的多 <br>
个DSP网络拓扑结构），不难发现MPP系统和多个DSP并行 <br>
处理系统极为相拟。现在之所以称图1所示的系统为多个DS <br>
P并行处理系统，是因为网络结点上的处理器是数字信号 <br>
处理器DSP。假若标明处理器是复杂指令集计算机CISC型或 <br>
精简指令集计算机RISC型微处理器MPU，则该系统就是超 <br>
级并行处理巨型机系统。因此，现在出现的多个DSP网络拓 <br>
扑结构或者多个DSP并行处理系统并不是新东西，而是现 <br>
代MPP技术向数字信号处理领域扩散的结果。现代科学技术 <br>
高度综合发展的今天，各种科学技术相互交叉和渗透，MP <br>
P技术扩展到数字信号处理领域也是很自然的。 <br>
<br>
欧美各工业发达国家已把DSP并行处理系统中结点处 <br>
理器个数扩展到128个，试图获得更高的信号处理速度。日 <br>
本武藏工业大学现已研制出几种DSP网络，例如，C25 16 <br>
、C40 32和86220 16等，实现高速运算。据该大学的DS <br>
P研究与开发实践发明，利用多个DSP执行大规模处理任务 <br>
时，各DSP之间交换数据实现数据通信和对各DSP均衡地分 <br>
配处理任务，都是重要的研究课题。这个问题不解决，尽 <br>
管网络里有多个DSP结点，也是不能充分发挥各结点DSP作 <br>
用和实现高速处理。连接DSP的网络拓扑结构是多种多样 <br>
，最简单的连接方式是总线结构，其它，像超立方体连接 <br>
、树状连接和环状连接等等，都各有其特点，也只能根据 <br>
应用问题的类型选择相应的连接机构。特别是多个DSP并行 <br>
处理系统的管理也是个难题，为此需要考虑内置操作系统 <br>
OS功能的管理电路，用于母板，路由器和仲裁器等管理。 <br>
<br>
<br>
从日本高等学校研究与开发多个DSP并行处理系统中 <br>
所遇到技术问题，可以看到问题的性质和在MPP系统里的问 <br>
题在本质上是一样的，只是因为目前系统规模还不大，问 <br>
题不那么突出罢了。不难想像随着DSP网络拓扑结构规模 <br>
的扩大，必然要借鉴更多的MPP新技术。无疑，也必须要研 <br>
究DSP并行处理语言和编译程序以及调试软件工具；需要 <br>
掌握和理解DSP大规模应用程序；需要研究适合多个DSP并 <br>
行处理系统中的结点DSP的体系结构，优化出DSP结构；对 <br>
于共享存储器结构，消息传送结构以及DSP互连网络结构， <br>
都将需要进行深入研究。难怪，日本武藏工业大学电力信 <br>
息研究室的教授曾弥元隆一再大声疾呼，要正确地理解DS <br>
P功能，将其用于控制和实时计算，巨型实时计算，要考 <br>
虑研制出经得住国际竞争的系统产品。他还着重指出，多D <br>
SP网络是国际上近一两年出现的新研究热点，值得注意的 <br>
是国际上已把多DSP的网络系统用于VR和CG等领域，日本 <br>
应该在这方面有所作为。 <br>
<br>
三、瞄准CG和VR <br>
<br>
所谓计算机图像学CG（ComputerGraphics）是研究用 <br>
计算机处理图形信息，或者是研究处理人和计算机之间图 <br>
形通信等有关的理论和技术叫作计算机图像学CG。众所周 <br>
知，传统的方法把要求计算机处理的问题输入到计算机和 <br>
获取计算机处理的结果，都采用字母和数码形式。但是， <br>
在日常工作、学习和生活中，人们习惯于和图表、图形打 <br>
交道，因为这类表达方式直观且方便。随着计算机科学技 <br>
术的进步，出现图形输入／输出设备及其相应的图形处理 <br>
软件，这也为计算机图形学CG奠定了物质基础。现代计算 <br>
机图形学包括图形的输入、图形的生成，图形在机器里的 <br>
表示，图形的操作处理以及人机交互图形通信等诸多内容 <br>
。 <br>
<br>
另一方面，美国VPIResearch公司提出虚拟现实VR（V <br>
irtualReality）新技术术语并且向市场推出VR系统产品R <br>
B2，把数据手套（DataGlove）作为人机接口，头盈式显 <br>
示器HMD（HeadMountdeDisplay）后来也作为VR系统的配套 <br>
输出设备。VR系统现在也称为人工现实系统AR（Artifici <br>
alReali⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -