Matlab-Simulink的DSP代码生成
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2.2 DSP 芯片的开发
目前，对于 DSP 工程师来说，除了必须了解和熟悉 DSP 本身的结构（包括软件指令系统 和硬件结构）和技术指标外，还必须熟悉和掌握其开发工具和环境。
TI DSP 的开发工具和环境主要包括以下三个部分： 代码生成工具（编译器、连接器、优化 C 编译器、转换工具等） 系统集成及调试环境与工具 实时操作系统
由美国 TI 与 Math 公司联合开发的面向 TI TMS320C6000 DSP 开发平台的嵌入式对象， 使 MATLAB\ Simulink 与 TI 高速 DSP 工具结合成为一体。这套软件使设计者能够利用 Matlab 平台在 C6701 或 C6711 评估板上，经概念设计到代码及自动高速模型生成，对所设计的数 字信号处理系统进行开发、验证。开发过程利用 Matlab 实时工作平台（Real-Time Workshop） 以自动生成一个 C 语言的 CCS 工程。CCS 平台的所有特性，包括编辑工具、编译链接、调 试工具、代码压缩以及工程管理等等，都可以调用，帮助设计者随意地使用 MATLB、 Simulink、Real-Time Workshop 以及硬件，利用 CCS 工程自动地编译、链接，将生成的可执 行文件下载到 C67XX 芯片。一般设计流程如图 2 所示。
4
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
进行系统级设计需要一个统一的开发环境，且在该开发环境中可以对系统机构、算法进 行描述，还能够对系统不同的层次，不同组件和不同数据类型进行建模；同时要有良好的移 植性能。Simulink 提供了这样一个很好的开发环境，他是基于图块的系统级仿真环境。分 级系统的描述方式，提供了真正的自顶向下的设计方法，并且通过图块的方式实现移植。
目前 Matlab 的最新版本是 6.5，对应的 Simulink 版本是 5.0。
2 DSP 芯片介绍
2.1 什么是 DSP 芯片
DSP 芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP 芯片的内部
2
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊 的 DSP 指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP 芯片一般具有如下的一些主要特点： （1） 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。 （2） 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。 （3） 片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。 （4） 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。 （5） 快速的中断处理和硬件 I/O 支持。 （6） 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。 （7） 可以并行执行多个操作。 （8） 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 与通用微处理器相比，DSP 芯片的其他通用功能相对较弱些。
COFF Object
Library of Object Files
ห้องสมุดไป่ตู้
Linker
Hex Conversion Utility
EPROM Programm
Absolute Lister
Executable COFF File
TMS320 DSP
Runtime Support Library
Computer
1
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
引言
近年来，伴随着高科技日新月异的发展，对数字信号处理(DSP)芯片的研发也潜移默化 地发生了深刻的变革。但现在研发公司或实验室的硬件多采用美国TI公司的系列芯片，开发 软件多采用CCS系统等，设计语言为汇编或C，不同层次的科研成员完成一项验证或设计需使 用多种语言和开发平台，这就增大了产品开发的风险,延长了产品的上市时间。基于 MATLAB/Simulink自带的DSP工具箱可以完成概念设计、软件仿真、硬件测试全过程，Matlab 语言易学易用，不要求使用者具备高深的数学知识和编程技巧，现已成为大学教学和科研中 最常见的工具。如果能够将DSP开发过程在同一平台上完成将能方便的建立系统模型、实现 从系统设计到实现的完美过渡，对DSP的应用开发也能提供一条便利的途径。
整体上而言,Simulink 是一个系统级的设计和仿真工具，它可以为各种各样的系统建立 模型。使用 Simulink 很容易创建系统的模型，设置仿真参数，然后对模型进行仿真。Simulink 和 Matlab 是高度集成的，用户可以借助 Matlab 强大的数据分析和可视化功能来分析系统仿 真结果。
The Generation of DSP Code Built on Matlab/Simulink
Electronic Information Science and Technology Long Wen-tao
Advisor: Guo Jie-rong
ABSTRACT: This paper discusses the Digital Signal Processor（DSP）code generation built on Matlab/Simulink system 。 The system design method with Matlab/Simulink , characteristic and contact of DSP about Matlab and CCS system are described。The system design is based on TI DSP chip。Traditional DSP design has two parts：developing design and product achievement。 There has many problems in this process。The system design method built on Matlba/Simulink can accomplish the full course from concept design, software emulate to hardware achieve, the method is in favor of finding out mistakes in the system design by direct DSP chip’s code generation after software arithmetic emulate test。 KEYWORD：Matlab Simulink DSP C6701EVM CCS
短线自考毕业论文
题 目： 基于 Matlab/Simulink 的
DSP 代码生成
学生姓名：
龙文韬
学 号：
2201004
指导教师：
郭杰荣
专业班级：
电信 00101 班
完成时间： 2004 年 5 月 20 日
目录
引 言················································································2 1 MATLAB/SIMULINK 介绍·······················································2 2 DSP 芯片介绍··································································· 2 2.1 什么是 DSP 芯片···························································· 2 2.2 DSP 芯片的开发·····························································3 3 系统级开发设计······························································· 4 3.1 原理介绍····································································· 4 3.2 开发工具····································································· 8 3.2.1 TMS320C6701 EVM 介绍·················································8 3.2.2 MATLAB/SIMULINK 中的 C6701 EVM·································· 8 4 应用举例········································································ 9 4.1 应用步骤····································································· 9 4.2 实例说明····································································· 9 结束语·············································································13 参考文献··········································································13
图 1 TI TMS320 系列 DSP 软件开发过程
EVM With Debugger
XDS Emulator With Debugger
Simulator
3 系统级开发设计
3.1 原理介绍
系统级设计的核心是将算法设计和系统设计仿真在统一的开发环境中进行，从而有效地 将开发流程的两个部分结合在一起。
1 Matlab/Simulink 介绍
Matlab 是一种面向科学与工程计算的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、 神经网络和图像处理等学科的处理功能于一体，具有极高的编程效率。Matlab 是一个高度 集中的系统，Matlab 提供的 Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件 包，它支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进 行建模，它同样支持具有多种采样速率的系统。
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
电子信息科学与技术专业学生:龙文韬 指导教师:郭杰荣
摘 要 : 本 文 研 究 了 基 于 Matlab/Simulink 的 DSP 代 码 生 成 的 方 法 。 介 绍 了 基 于 Matlab/Simulink 的 DSP 系统级设计方法、Matlab 与 CCS 系统对于 DSP 的各自特点及相互连 接，论述了面向 TI DSP 芯片的系统设计。传统的 DSP 设计开发流程分为开发设计和产品实 现两个环节。这样的开发流程存在许多问题，基于 Matlab/Simulink 的系统级设计方法，完 成了从概念设计、软件仿真、硬件测试全过程。在软件算法仿真测试后直接生成面向数字信 号处理（DSP）芯片的代码，有利发现系统设计的错误。 关键词: Matlab Simulink 数字信号处理 C6701 评估板 代码编译系统
图 1 为 TI 的 TMS320 系列 DSP 软件开发流程图：
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基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
C Source Files
Archiver
Macro Library
Archiver
C Source Files
C Compiler
Assembler Source
Assembl er
目前，对于 DSP 工程师来说，除了必须了解和熟悉 DSP 本身的结构（包括软件指令系统 和硬件结构）和技术指标外，还必须熟悉和掌握其开发工具和环境。
TI DSP 的开发工具和环境主要包括以下三个部分： 代码生成工具（编译器、连接器、优化 C 编译器、转换工具等） 系统集成及调试环境与工具 实时操作系统
由美国 TI 与 Math 公司联合开发的面向 TI TMS320C6000 DSP 开发平台的嵌入式对象， 使 MATLAB\ Simulink 与 TI 高速 DSP 工具结合成为一体。这套软件使设计者能够利用 Matlab 平台在 C6701 或 C6711 评估板上，经概念设计到代码及自动高速模型生成，对所设计的数 字信号处理系统进行开发、验证。开发过程利用 Matlab 实时工作平台（Real-Time Workshop） 以自动生成一个 C 语言的 CCS 工程。CCS 平台的所有特性，包括编辑工具、编译链接、调 试工具、代码压缩以及工程管理等等，都可以调用，帮助设计者随意地使用 MATLB、 Simulink、Real-Time Workshop 以及硬件，利用 CCS 工程自动地编译、链接，将生成的可执 行文件下载到 C67XX 芯片。一般设计流程如图 2 所示。
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基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
进行系统级设计需要一个统一的开发环境，且在该开发环境中可以对系统机构、算法进 行描述，还能够对系统不同的层次，不同组件和不同数据类型进行建模；同时要有良好的移 植性能。Simulink 提供了这样一个很好的开发环境，他是基于图块的系统级仿真环境。分 级系统的描述方式，提供了真正的自顶向下的设计方法，并且通过图块的方式实现移植。
目前 Matlab 的最新版本是 6.5，对应的 Simulink 版本是 5.0。
2 DSP 芯片介绍
2.1 什么是 DSP 芯片
DSP 芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP 芯片的内部
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基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊 的 DSP 指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP 芯片一般具有如下的一些主要特点： （1） 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。 （2） 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。 （3） 片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。 （4） 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。 （5） 快速的中断处理和硬件 I/O 支持。 （6） 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。 （7） 可以并行执行多个操作。 （8） 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 与通用微处理器相比，DSP 芯片的其他通用功能相对较弱些。
COFF Object
Library of Object Files
ห้องสมุดไป่ตู้
Linker
Hex Conversion Utility
EPROM Programm
Absolute Lister
Executable COFF File
TMS320 DSP
Runtime Support Library
Computer
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基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
引言
近年来，伴随着高科技日新月异的发展，对数字信号处理(DSP)芯片的研发也潜移默化 地发生了深刻的变革。但现在研发公司或实验室的硬件多采用美国TI公司的系列芯片，开发 软件多采用CCS系统等，设计语言为汇编或C，不同层次的科研成员完成一项验证或设计需使 用多种语言和开发平台，这就增大了产品开发的风险,延长了产品的上市时间。基于 MATLAB/Simulink自带的DSP工具箱可以完成概念设计、软件仿真、硬件测试全过程，Matlab 语言易学易用，不要求使用者具备高深的数学知识和编程技巧，现已成为大学教学和科研中 最常见的工具。如果能够将DSP开发过程在同一平台上完成将能方便的建立系统模型、实现 从系统设计到实现的完美过渡，对DSP的应用开发也能提供一条便利的途径。
整体上而言,Simulink 是一个系统级的设计和仿真工具，它可以为各种各样的系统建立 模型。使用 Simulink 很容易创建系统的模型，设置仿真参数，然后对模型进行仿真。Simulink 和 Matlab 是高度集成的，用户可以借助 Matlab 强大的数据分析和可视化功能来分析系统仿 真结果。
The Generation of DSP Code Built on Matlab/Simulink
Electronic Information Science and Technology Long Wen-tao
Advisor: Guo Jie-rong
ABSTRACT: This paper discusses the Digital Signal Processor（DSP）code generation built on Matlab/Simulink system 。 The system design method with Matlab/Simulink , characteristic and contact of DSP about Matlab and CCS system are described。The system design is based on TI DSP chip。Traditional DSP design has two parts：developing design and product achievement。 There has many problems in this process。The system design method built on Matlba/Simulink can accomplish the full course from concept design, software emulate to hardware achieve, the method is in favor of finding out mistakes in the system design by direct DSP chip’s code generation after software arithmetic emulate test。 KEYWORD：Matlab Simulink DSP C6701EVM CCS
短线自考毕业论文
题 目： 基于 Matlab/Simulink 的
DSP 代码生成
学生姓名：
龙文韬
学 号：
2201004
指导教师：
郭杰荣
专业班级：
电信 00101 班
完成时间： 2004 年 5 月 20 日
目录
引 言················································································2 1 MATLAB/SIMULINK 介绍·······················································2 2 DSP 芯片介绍··································································· 2 2.1 什么是 DSP 芯片···························································· 2 2.2 DSP 芯片的开发·····························································3 3 系统级开发设计······························································· 4 3.1 原理介绍····································································· 4 3.2 开发工具····································································· 8 3.2.1 TMS320C6701 EVM 介绍·················································8 3.2.2 MATLAB/SIMULINK 中的 C6701 EVM·································· 8 4 应用举例········································································ 9 4.1 应用步骤····································································· 9 4.2 实例说明····································································· 9 结束语·············································································13 参考文献··········································································13
图 1 TI TMS320 系列 DSP 软件开发过程
EVM With Debugger
XDS Emulator With Debugger
Simulator
3 系统级开发设计
3.1 原理介绍
系统级设计的核心是将算法设计和系统设计仿真在统一的开发环境中进行，从而有效地 将开发流程的两个部分结合在一起。
1 Matlab/Simulink 介绍
Matlab 是一种面向科学与工程计算的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、 神经网络和图像处理等学科的处理功能于一体，具有极高的编程效率。Matlab 是一个高度 集中的系统，Matlab 提供的 Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件 包，它支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进 行建模，它同样支持具有多种采样速率的系统。
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
电子信息科学与技术专业学生:龙文韬 指导教师:郭杰荣
摘 要 : 本 文 研 究 了 基 于 Matlab/Simulink 的 DSP 代 码 生 成 的 方 法 。 介 绍 了 基 于 Matlab/Simulink 的 DSP 系统级设计方法、Matlab 与 CCS 系统对于 DSP 的各自特点及相互连 接，论述了面向 TI DSP 芯片的系统设计。传统的 DSP 设计开发流程分为开发设计和产品实 现两个环节。这样的开发流程存在许多问题，基于 Matlab/Simulink 的系统级设计方法，完 成了从概念设计、软件仿真、硬件测试全过程。在软件算法仿真测试后直接生成面向数字信 号处理（DSP）芯片的代码，有利发现系统设计的错误。 关键词: Matlab Simulink 数字信号处理 C6701 评估板 代码编译系统
图 1 为 TI 的 TMS320 系列 DSP 软件开发流程图：
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基于 Matlab/Simulink 的 DSP 代码生成
C Source Files
Archiver
Macro Library
Archiver
C Source Files
C Compiler
Assembler Source
Assembl er