开发中的一些问题

 C6000系列属于高端DSP芯片，开发起来有一定的难度。在开发过程中难免遇到很多的困难和问题，下面就其中一些问题及解决办法加以讨论。
2.2.1 程序初始化问题
    C6000 DSP程序的开发最好在TI提供的例子程序基础上进行相应的修改，这样不仅方便快捷，也可以避免很多意想不到的问题。我们的DM642用户程序就以NDK的“client”例子为基础修改而得。其中程序的初始化主要在DM642的初始化程序dm642init.c中和主程序client.c的开头部分。在dm642init.c中，对缓存、网络物理地址等进行了初始化；而在client.c中，则是对中断、EDMA等进行初始化。
    在dm642init．c中主要的初始化为以下几行语句：
CSL_init()； //初始化芯片函数库
CACHE_clean(CACHE_L2ALL,0,0)；//清缓存
CACHE setL2Mode(CACHE_128KCACHE)；//将L2缓存设为128K
CACHE_enableCaching(CACHE_EMIFA_CE00)；//允许外存CEOO作为缓存
CACHE_enableCaching(CACHE_EMIFA_CE01)；//允许外存CE01作为缓存
//Init the EVM
//EVMDM642_init()；
//EVMDM642_LED_init()；
    L2缓存即为DM642的内部RAM，大小共256k，既可以设为缓存也可以设为内存。网络收发数据需要至少开辟64k的缓存，缓存越大性能越好。由于程序还要使用一部分内存，因此以设128k缓存为宜。
    CACHE_enableCaching (CACHE_EMIFA_CE00)和CACHE_enableCaching(CACHE_EMIFA_CE01)的作用是开辟外存空间作为缓存，CE00对应外部RAM 的0x80000000～0x80FFFFFF空间，而CE01对应外部RAM 的0x81000000～0x81FFFFFF空间。在我们的开发板上的实践证明，这两个函数是必须的，如果不用，网络的性能要受到很大影响。

 

最后两个函数EVMDM642_LED_init()和EVMDM642_init()只适用于DM642EVM板，与板上的FPGA有关，而该FPGA的内部逻辑没有公开，所以在我们的开发板上这两个函数不能够正确运行。实践证明，在开发板上去掉这两个函数对程序性能影响不大。
    在主程序client.c中，主要对中断、EDMA的通道等进行初始化。
EMIFA_config(&emifaCfg0)； //设置EMW
IRQ_reset(IRQ_EVT_EDMAINT)；//复位IRQ
IER=0x303； //设置中断寄存器
EDMA_config(hEdmaCha5,&edmaCfg0)；//设置EDMA
IRQ_enable(IRQ_EVT_EDMAINT)；//允许IRQ
HWI_enable()； //开硬件中断
EDMA_intEnable(2)； //允许EDMA中断
EDMA_enableChannel(hEdmaCha5)；//允许EDMA通道5
    值得特别注意的是，DM642的网络发送之后，需要重新将缓存初始化，否则下一次接收时就会有个别数据出错。具体原因有待研究。即将以下语句写入到网络发送程序之后：
CACHE_clean(CACHE_L2ALL,0,0)；
CACHE_setL2Mode(CACHE_128KCACHE)；
CACHE_enableCaching(CACHE_EMIFA_CE00)；
CACHE_enableCaching(CACHE_EMIFA_CE01)；
2.2.2 硬件中断对网络程序的影响
    以太网协议属于非实时网络协议，其内部实现机制也比较复杂。TI的NDK开发包中提供了符合berkeley socket标准的网络函数，如socket()，listen()，accept()，send()，recv()等等，但其内部源代码是不公开的。在实践中，我们遇到的一个较为突出的问题是，在数据量较大的情况下，FIFO的中断次数如果太频繁，会影响到DM642的网络发送。具体表现为程序运行并非十分平稳，中断较为频繁的时候，网络发送函数send()有时就会报错，返回(-1)，导致该帧数据发送失败。
    如果数据量较大且对数据信号处理实时性要求较高，那么该问题就会比较棘手，目前我们还未能够完全解决。但根据目前我们的需要，可以将网络发送的间隔时间延长。每次FIFO数据存满后，通过EDMA传输到外存中，但却不是每次存满都进行网络发送。而是将数据累积起来，多次的传输数据一起发送。这样的网络发送出错率会小得多。在软件编程上，也可以考虑双buffer甚至3个buffer的方式。一个buffer满后，进行发送，而此时的FIFO数据导入另外的buffer中，如此循环。另外软件上还需考虑容错机制，一次数据发送失败后，需要将该数据包重新发送，从而保证不丢失数据。事实上，以太网的速度是很快的，如图5所示，目前的DM642的网络接口我们实测的速度可以达到10-11 Mbyte/S(百兆网即100 Mbit/s，换算成字节大约11～12Mbyte/s)。需要指出的是，同样的数据流量条件下，大量的数据集合到一起一次发送，相比与分多次发送少量数据，要稳定得多。目前我们可以做到3 S发送一次，每次发送约5M 数据的较为稳定地程序运行，相信经过改进，还有较大的提高空间。
2.2.3 其它常见问题
    参考文献[1]P44上提供了常见问题的列表，比如调用fdOpenSession()和fdCloseSession()的问题，PRD函数中设置100 ms周期的问题，内存溢出问题(设置“SO_LINGER”选项)等等，以及其他文献[5]上提到的“dispatcher选项”问题，上述问题笔者在实践中均遇到了，因此仔细阅读文献资料可以少走弯路。

3 结论
    C6000系列DSP速度快，性能好，稳定性高，可以满足很多大规模信号处理系统的要求，但开发的难度也相对较大。我们完成的这一套信号处理-网络传输系统，FIFO和网络的数据传输是开发过程中遇到困难较多的一部分，其中一些问题仍需要深入探讨。目前，信号出口采用以太网，已经成为很多嵌入式系统的选择，形成一种趋势。随着网络技术和计算机集群技术的不断发展，从嵌入式网络接口输出的数据，可以通过网络接入到计算机集群中，进行更大规模的信号处理，这将是本文后续将要进行的工作。

参考文献：
[1] Texas Instruments TMS320C6000 TCP/IP Network Developer's Kit User's Guide．Texas Instruments，12-jun-2003．
[2] TMS320DM642 Video/Imaging Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual．Texas Instruments，August-2004．
[3] IDT 3.3 VOLT HIGH-DENSITY SUPERSYNC II NARROW BUS FIFO. IDT (Integrated Device Technology，Inc．Septemher-2003．
[4] Texas Instruments TMS320C6000 TCP/IP Network Developers Kit Programmers Reference Guide．Texas Instruments，12-Jun-2003．
[5] 李方慧等．TMS320C6000系列DSPs原理与应用(第二版) [M]．电子工业出版社，2003