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传统的DSP应用系统设计流程分为2个部分：开发设计和产品实现。在开发设计 部分完成 方案设计和算法设计与验证，一般用Matlab语言进行仿真，当仿真结果满意时，再进入产品的实现阶段。 0 k% ^& Q( X) W2 i7 E, H. N
将开发设计阶段的算法用C/C++或者汇编语言实现，在硬件的DSP目标板上调试。因此，需要将开发工具CCS把目标DSP程序运行的中间结果保存到PC机的硬盘上，然后调到Matlab工作空间，与Matlab算法的中间结果进行比较，以发现DSP程序中由设计或精度导致的结果偏差。如此过程反复进行，非常不便。: x+ l" y) x) p1 ?, b* K2 C
3 h/ O0 m. g8 D1 a 为了解决这个问题，出现了系统级设计方法的构想。系统级设计方法的核心是将算法设计 和系统级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2个部分结合在一起。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结构、算法进行描述，还能够对系统不同层次、不同组件和不同数据类型进行建模。Matlab Link for CC S Development Tools就是为了完成系统级设计而出现的。 K- }6 A" w, J
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1.Matlab Link for CCS Development Tools简介
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Mathworks公司和TI公司联合开发的Matlab Link for CCS Development Tools(CCS Link) 提供了Matlab和CCS的接口，即把Matlab和TI CCS及目标DSP连接起来。利用此工具可以像操作Matlab变量一样来操作TI DSP的存储器或寄存器，即整个目标DSP对于Matlab好像是透明的，开发人员在Matlab环境中就可以完成对CCS的操作。Matlab Link for CCS Dev elopment Tools可以支持CCS能够识别的任何目标板，包括TI公司的DSP，EVM板和用户自己开发的目标DSP（C2000，C5000，C6000）板。
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y% B1 a# I5 `8 X+ c e CCS Link主要特点总结如下：5 {0 s7 i3 C: v' ^. f1 _. ~
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0 V+ i d4 |/ b! U （1） Matlab函数可以自动完成调试、数据传递和验证。
2 ]1 T: q# X5 s2 K& t （2）在Matlab和DSP之间实时传递数据，而不用停在DSP中程序的执行。
1 q" d1 C: O; c1 k) _& C4 _ （3）支持XDS510/XDS560仿真器，可以高速调试硬件DSP目标板。+ o4 n1 e: o: w* S% G
（4）提供嵌入式对象，可以访问C/C++变量和数据。2 ~# c3 p0 s; A/ ~- P
（5）对测试、验证和可视化DSP代码提供帮助。9 V$ u9 P8 c- T; W( B1 z
（6）扩展了Matlab和eXpressDSP工具的调试能力。
& @: M+ K9 @3 B5 f( R （7）符合TI eXpressDSP标准。
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2 CCS Link面向 TI DSP的系统级设计方法7 J# M( v* z/ v: M$ i
* n$ U+ A2 ?: ?0 T3 ? CCS Link向用户提供了三种接口如图1所示。
2 D6 l# Y* T0 s V6 m3 K5 t- n4 S1 K
; I& o1 _" m9 u7 `/ o 2.1 Link for CCS IDE
; b4 M# _5 I) H8 D5 A/ j( i9 R6 V Link for CCS IDE接口实现了CCS IDE和Matlab之间的连接，允许用户在Matlab 命令窗口下载运行CCS IDE中的程序，与目标内存之间(非实时地)交换数据，检测处理器的状态，停止或者启动程序在DSP中的运行。
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1 U B5 {: ]) w- i8 O) W Link for CCS IDE的优点：$ \8 e% ^* }! I( d$ `
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(1)用户可以利用Matlab强大的数据分析和可视化功能，节省设计和调试程序的时间。0 i# K4 D- S, G# Q1 M% k6 |
(2)可以编写用于调试数字信号处理程序的Matlab语言批处理脚本，实现调试和分析的自动化。3 _& I4 ~" H! ^$ F3 ?; |7 z: @
(3)支持TI的C5000/6000系列DSP。 - b2 o: e3 g5 @1 I- i5 M i
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2.2 Link for RTDX
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2 R1 S4 u7 @7 k DSP的实时数据交换(RTDX)允许系统工程师在Host computer和Target之间进行实时的数据 传输且不用考虑Target程序。这里的Link for RTDX接口提供了Matlab和支持RTDX的TI DS P上运行的程序之间实时交换数据的一种方式。利用此连接对象，可以打开、使能、关闭或禁止DSP的RTDX通道，利用此通道可以实时的向硬件目标DSP发送和取出数据，而不用停止DS P口正在执行的程序。Link for RTDX实现了对实时数据的自动化的高级分析和可视化，实现了对复杂DSP程序的有效验证。
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例如把原始数据发送给程序进行处理，并把数据结果取回到Matlab空间中进行分析。RTDX 连接对象实际上是CCS连接对象的一个子类，在创建CCS连接对象的同时创建RTDX连接对象，他们不能分别构建。
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% \! F" J7 G3 e9 `6 { 2.3 嵌入式对象$ I; L$ k+ F. L
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5 P$ k' ?" r9 b# U" r& E0 P 在Matlab环境中创建一个可以代表嵌入目标C程序中的变量的对象。利用嵌入式对象可以直接访问嵌入在目标DSP的存储器和寄存器中的变量，即把目标C程序中的变量作为Matlab的一个变量对待。在Matlab中收集DSP程序中的信息，转变数据类型，创建函数声明，改变变量值，并把信息返回到DSP程序中，所有这些操作都在Matlab环境下完成。 ) `- K h$ ? {- k. W2 h
- R' _+ ]4 n% ?* S' b/ v 3 CCS IDE连接对象应用举例
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0 P0 }6 Y3 n# `% N 1 ]: w& A1 h) q& s! J+ e- q& }, h
CCS IDE连接对象提供Matlab与CCS IDE和目标DSP的连接。利用此连接可以在Matlab下控制和操作DSP中的应用程序，利用Matlab中强大计算分析和可视化工具来分析和对比目标程序运行中的结果，大大缩短嵌入式应用程序的开发调试周期。
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) U( v3 \0 C2 H$ e- z( b2 B' ?2 o 具体应用步骤如下：
?+ d$ W1 \3 E) }, H (1)选择DSP型号( z4 C! X, j6 Q0 H! m% K; v! }% W
根据ccsfoardinfo函数列出安装在主机上的目标板及其DSP信息，从中选择需要的型号。
. Z, E6 l0 n! L) y: ?) b. W 此处选择0号DSP：
2 U6 c+ V/ e; G/ B- C! G- {: g$ @# w' k Boardnum=0; procmum=0;" M. s1 d5 n& B* d% \" s
(2)创建CCS IDE连接对象
/ o" d8 y& D5 H% M0 v. r+ ?" T2 w) P cc=ccsdsp(′boardnum′,boardmun,′procnum′8 Z; I8 d& M0 K y
: x/ T5 \; ~% \ xu_6x11.pjt是CCSLink提供的一个工程文件。2 t$ p2 X; U8 c1 w- f
编译链接CCS IDE中当前的工程文件，生成目标DSP可执行文件：
2 \- G! w' i$ X0 L7 I7 ~5 w![]() 2 _% y4 Q% N+ ~! W5 m# F
(4)在Matlab环境下对CCS IDE连接对象进行操作
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$ u( d' C5 s2 K' i/ Q/ a* B
5 b' `8 F# g7 U. X: [: A/ z 利用CCS Link中的read和write函数来访问2个全局数组：
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" W, N: \4 ?/ Z" R8 ~ G9 _4 X6 W 从这个例子中可以看到在Matlab环境下操作DSP中的变量或者寄存器是很方便的。这样就可以在Matlab环境下完成DSP程序的仿真调试。而不用像传统的开发要把DSP运行结果调回PC机验证，方便了开发设计，缩短了开发周期。
( g2 {8 @: d6 i* T9 B: @![]()
+ |0 g, p0 b$ r4 ]3 t T( G 4结语% N, D% J" E( A- R. E
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应用Matlab对DSP进行系统级的设计极大地改进了传统的设计方法。Matlab系统级的设计环境，有助于在设计早期发现错误和应对系统复杂性不断增加的挑战，方便了复杂DSP应用系统的设计。- j* F9 X6 m; H' \& b; c8 P4 [& L. r2 c
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发表于 2018-9-11 15:49
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