电子产品世界

3系统软件设计

随着嵌入式系统应用范围不断扩大，功能也越来越强。对于不同的系统应用需要采用定制信号处理算法。

在实时操作系统支持下开发DSP算法，方便快捷，程序思路清晰，便于代码调试和重用，但是目前大多数DSP实际应用中，仍然采用与早期单片机开发一样的开发方式，用汇编语言直接在硬件层上开发。开发模式的局限，已经严重影响了DSP以及嵌入式系统应用的发展。

并且随着对DSP系统性能要求的迅速提高，DSP软件将会日益复杂，特别是开发大规模并行系统的软件，处理机之间的通信与同步、资源管理、并行任务分配等都是相当繁重的工作。如果完全由程序员手工完成，将增加研发周期，软件质量也难以保证。因此，需要将这些底层的工作交给系统软件来处理，程序员的精力集中于信号处理算法的实现。

信号处理模块主要承担高速实时信号处理任务，使用DSP阵列。如上所述，并行DSP上使用操作系统，将会使复杂的并行程序开发变得相对容易并且效率高。

因此，可以考虑选择系统性能较好并且开发工具齐全的COTS产品，在此基础上进行二次开发，将并行调试技术、负载平衡技术等融合进去。

VSPWorks操作系统是Wind River公司推出的用于DSP的内存占用量小的高性能实时操作系统。VSPWorks RTOS能够与VxWorks RTOS进行通信，这样开发者就可以很容易设计出DSP与通用处理器组合在一起的系统。因此，在实现信号处理模块的操作系统时，选用VSPWorks操作系统为基础，扩充并行调试和负载平衡等功能。另外，还要考虑系统的容错和重构等问题。

作为通用的信号处理平台，是否受用户欢迎，很大程度并不在于技术的先进性，而在于其开发工具是否友好，开发环境是否完备。该信号处理模块为了方便用户应用，提供良好的集成开发环境（IDE），在IDE中不但包括编辑、编译、连接等一般工具，另外还针对并行系统开发的要求提供了任务加载工具、并行调试工具和负载平衡分析工具等。该开发环境在宿主机上运行，通过调试口（如RS232、JTAG）与目标系统连接。

该信号处理模块软件开发环境包含三个高度集成的部分：运行在宿主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序；运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统；连接宿主机和目标机的多种通信方式，如：以太网、串口线、仿真器等。信号处理模块软件开发环境如图3所示。

4结语

本文通过对信号处理实时性、通用性需求的深入研究，提出了基于TMS320C6701处理器的高性能通用信号处理平台系统结构，重点论述了该平台的通信网络、存储器系统、调试电路等的设计，实现了支持信号处理器的实时操作系统VSPWorks配置，完善了信号处理平台软件开发环境。通过把不同分辨率的合成孔径雷达成像的计算过程映射到不同规模的信号处理模块组成的并行信号处理系统上，处理能力、存储容量、通信带宽等均能满足系统需求，证明了该信号处理平台的通用性、可扩展性及应对大规模浮点处理的有效性。

关键词： 信号处理 TMS320C6701 通信网络 EMIF