基于LabVIEW中DSP目标文件加载的实现

 
小序
    数据征求卡(DAQ)的存储空间是体系计划的一个紧张的硬件资源，对采样速率、及时处理惩罚性与体系成果都有很大的影响。在假造频谱仪计划中，信号采样数据的存储、DSP阐发、处理惩罚信号步伐，都必要有充足内存空间。由于该仪器信号征求数据量大，DSP所实现的成果多，导致出现存储空间不敷。针对上述题目，本文谈谈怎样基于LabVIEW通过CLFN调用DLL加载DSP 目标文件(*.out)，从而在肯定的步伐存储空间环境下来完成基于DSP数据征求卡的假造仪器的研制。

LabVIEW中的CLFN 
    LabVIEW步伐由三部分构成：前外观、框图步伐和图标/连接器。步伐前外观用于设置输入量和观丈量，模仿真实仪器的前外观；每一个步伐前外观都有相应的框图步伐与之映射，框图步伐用图形编程语言编写。图标/连接端口可以让用户把VI步伐定义为一个子步伐，从而实现模块化编程。 
    调用库函数节点(Call Library Function Node，CLFN)是一个图形化节点，是LabVIEW调用C语言编写的可实行步伐代码的一个通用的要领，常用于调用动态连接库(DLL)，这种方法分外得当于用户创建实现本身特定成果的DLL。但是对C语言的编译必须通过外部的开辟平台环境，在Win9x/NT下可以利用Microsoft Visual C++软件平台。 
    用CLFN调用DLL来实现DSP 目标文件加载，扼要步调如下：
(1)在LabVIEW步伐框图中安排一CLFN节点。对CLFN设置，创建函数原型：unsigned char dspload(CStr coffname)。此中coffname 是被加载的DSP 目标文件名(*.out)，unsigned char 是函数dspload返回值error的范例，返回值为0，表明DSP目标文件加载告成，别的值表明加载失败。
(2)在Microsoft Visual C++环境下创建DLL工程，从而天生dspload.dll文件。
在源步伐中必须包括头文件：extcode.h和evm6xdll.h。前者是LabVIEW调用外部代码办理函数集的头文件，后者是DSP数据征求卡的DLL的头文件。
(3)设置前外观参数并完成框图步伐，将DSP目标文件加载的前外观与相应的框图步伐，生存为dspload.vi。实行步伐dspload.vi前，输入目标文件名(*.out)。

DSP数据征求卡 
    所用的数据征求卡是美国TI公司的TMS320C6701 DSP数据征求卡，方框图如图1所示。

DSP数据征求卡的特点有：
    PCI总线接口，支持即插即用；通过HPI(Host Port Interface)访问DSP内存；16-bit音频编解码器,支持5.5kHz～48kHz采样率；三种DSP boot 模式：无自举模式，HPI 自举模式，ROM 自举 模式；256kB同步突发静态RAM (SBSRAM)；8MB同步动态RAM (SDRAM)。
TMS320C6701是浮点型DSP，片内有8个并行的处理惩罚单位，分为雷同的两组。8个独立的成果单位采取加载/存储(load/store)体系布局，数据在多处理惩罚单位之间的传输寄托32个32bit通用寄存器。 
    DSP的体系布局采取甚长指令字(VLIW)布局，8个指令构成一个指令包，总字长为256 bit。芯片内部设置了专门的指令分派模块，可以将每个256bit的指令包同时分派到8个处理惩罚单位，并由8个单位同时运行。芯片最大处理惩罚本领可以到达2400MIPs。 
    C6701的存储器寻址空间为32bit，片内RAM被分为内部步伐/Cache存储器和内部数据/Cache存储器。当片内的RAM容量不餍足体系的步伐/数据空间请求时，可利用外存储器接口(External Memory Interface，EMIF)在片外举行存储器扩展。EMIF整个外部空间最大容量为64MB，分为4个空间CE0~CE3。 
    HPI(Host-Port Interface)是一个16bit 的并行接口，外部主机可以通过HPI直接访问CPU的存储空间。外部的主机是该接口的主控者。 
    HPI存取的接口由一套寄存器来实现。HPI控制寄存器HPIC(HPI Control Register)完成对接口的设置，主机和CPU都可以访问HPIC；外部主机进一步通过主机地点寄存器HPIA(Host Address Register)和主机数据寄存器HPID(Host Data Register)来完成对CPU存储空间的访问。主机对这些寄存器的访问是通过外部的控制信号实现的。 
    HPI到CPU的存储空间的连接由DMA控制器完成。在C6701中有专门的DMA帮助通道完成数据传输任务。

软件计划 
    在DSP数据征求卡与LabVIEW 的接口应用中重要利用CLFN来实现此成果：PC机通过HPI接口把文件名为*.out可实行文件装载到DSP步伐存储空间，之后DSP实行该文件。 
    DSP boot模式设置为HPI 自举。HPI自发难情原理如下：在自举时，内核CPU停顿在复位状态，硬件别的部分均保持正常状态。在这时期，外部主机通过HPI初始化CPU的存储空间。主机完成全部的初始化事变后，将HPI控制存储器中的DSPINT设置为1，结束自举进程。此时CPU退出复位状态，开始实行地点0处的指令。HPI自举进程中，主机可以对DSPs全部的存储空间举行读和写。 
    在软件计划中，打开数据征求卡，以获取征求卡的句柄；复位DAQ卡之后，设置HPI自举模式，使DSP处于复位状态；这时要是DSP与HPI创建了连接，并且DMA帮助通道的优先级比DSP高，通过调用函数evm6x_coff_load把coffname所指定的目标文件加载到DSP内存中。一旦DSP不处于复位状态时，DSP就开始实行被加载的文件。

结语 
    通过CLFN调用DLL加载DSP目标文件从而节流数据征求卡的内存空间的要领已经应用到吉林大学-TI DSPs实行室的假造频谱阐发仪中。由于DSP加载步伐是C语言步伐，因此可移植性好。别的，可看出通过调用库函数节点CLFN，将C语言同LabVIEW中编程直观方便的图形化G语言连合起来，以加快步伐运行速率，进步软件性能，并方便步伐模块共享，节流编程时间。

参考文献：
1. TMS320C6201/6701 Evaluation Module Technical Reference, Texas Instruments, 1998.
2. 任丽香，马淑芬，李方慧，TMS320C6000系列DSPs的原理与应用，北京：电子产业出版社，2000.
3. 张雄伟，曹铁勇，DSP芯片的原理与开辟应用(第2版)，北京：电子产业出版社，2001.
4. Using External Code in LabVIEW, National Instruments, 2000.
5. 袁渊，古军，假造仪器底子教程，电子科技大学出版社，2000