TMS320F2812芯片開發(fā)中Flash代碼性能的研究-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯TMS320F2812芯片開發(fā)中Flash代碼性能的研究-基礎(chǔ)電子TMS320F2812是目前性能非常的32位定點(diǎn)DSP，集成了多種外設(shè)。對TMS320F2812開發(fā)通常利用TI公司的CCS2集成開發(fā)環(huán)境，使用JTAG接口仿真器連接目標(biāo)板，可以不占用用戶資源實(shí)現(xiàn)全速/斷點(diǎn)調(diào)試;仿真調(diào)試完成后對CMD文件進(jìn)行相關(guān)修改，并用RTS2800_FL04830.LIB替換RTS2800N.LIB，必要時對程序中變量與函數(shù)分配的空間做部分調(diào)整后，編譯項(xiàng)目得到輸出文件;在CCS2集成開發(fā)環(huán)境中完成、加密等操作后，斷電脫離仿真機(jī)，成為獨(dú)立運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)。

然而，相當(dāng)多的應(yīng)用設(shè)計(jì)者常常面臨程序仿真通過，但獨(dú)立運(yùn)行失敗的情況，表現(xiàn)均為程序代碼運(yùn)行性能比估計(jì)的要差很多，以致來不及處理實(shí)時數(shù)據(jù)。由于代碼在Flash中運(yùn)行的時間比在SARAM中仿真的時間長，有的設(shè)計(jì)試驗(yàn)出現(xiàn)在Flash中運(yùn)行比仿真慢4倍以上的結(jié)果，使設(shè)計(jì)只能停留在仿真通過的層次上。

1分析

TI公司提供的一篇文檔資料spra958e.pdf，描述了在內(nèi)部Flash中運(yùn)行程序的相關(guān)知識，說明當(dāng)在RAM中仿真速度為150MIPS時，相應(yīng)Flash中的執(zhí)行速度可達(dá)90～1OOMIPS;同時。在此文檔資料中提供了參考實(shí)例，但介紹性文字較多，實(shí)現(xiàn)高性能的具體配置方式描述不夠具體。經(jīng)反復(fù)閱讀TI公司的其他相關(guān)文檔資料，并編程對比實(shí)驗(yàn)，筆者摸索出實(shí)現(xiàn)Flash中運(yùn)行速度達(dá)到RAM中仿真速度的75%左右的方法，與TI指標(biāo)相符合。下面詳細(xì)說明試驗(yàn)程序與方法。限于篇幅，只列出與試驗(yàn)過程密切相關(guān)部分的配置情況。試驗(yàn)程序使用的空間分配如表1所列。

試驗(yàn)程序如下：

下面是CMD文件關(guān)鍵內(nèi)容。因RAM仿真與Flash所用CMD文件有差異，故為節(jié)省篇幅，混合寫在一起，差異部分參見說明。

試驗(yàn)程序運(yùn)行時，用示波器在TMS320F2812的XF輸出腳可以測量到重復(fù)脈沖(如圖1所示)，表2為對應(yīng)的測量結(jié)果。

函數(shù)InitFlash()設(shè)置了等待參數(shù)。在100MHz的系統(tǒng)時鐘條件下，筆者的實(shí)例能保證正常執(zhí)行的參數(shù);而其他設(shè)置會產(chǎn)生運(yùn)行速度慢，或過快但運(yùn)行不穩(wěn)定的結(jié)果。觀察表2的測量結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)各方式下T1時間不變，原因?yàn)橹噶睢癮sm(“RPT#248||NOP”)”取指令只執(zhí)行，然后在DSP中內(nèi)部循環(huán)執(zhí)行250次，而只有取指令才涉及等待參數(shù)問題，所以在試驗(yàn)的4種條件下T1基本相同(畢竟還是存在取指令過程，每種條件下T1并非完全一致，有微小差別)。因Flash本身訪問速度比SARAM要慢，指令需要插入等待周期。

表2說明了到Flash中運(yùn)行時的速度與在SARAM中仿真時相比，有所下降。T2/T3/T4雖然同為數(shù)據(jù)傳送花費(fèi)時間，但因分布空間不同，對應(yīng)匯編指令數(shù)和指令類型相應(yīng)有增減，故表現(xiàn)出不同的執(zhí)行時間，其中數(shù)據(jù)在外部RAM中傳輸比在內(nèi)部SARAM中傳輸要慢。

表2還顯示出到Flash中運(yùn)行，如果同時對芯片加密，則應(yīng)當(dāng)特別注意變量分配的空間位置。加密后Flash處于安全模塊中，如果變量分配到HO，那么由于H0是非安全塊，DSP工作時可以在兩種模塊中動態(tài)切換，不需要開發(fā)者附加代碼。描述參見TI文檔資料中的CSM章節(jié)，但并未說明需要額外增加時間開銷。LOL1是安全塊，如果變量分配到L0L1或是沒有加密，則因不存在安全與非安全模塊的切換時間開銷，速度比較快。當(dāng)采用保護(hù)芯片知識產(chǎn)權(quán)而需要加密Flash時必須注意分配變量空間，把對運(yùn)行速度敏感的參數(shù)分配到LOLl中，否則會發(fā)現(xiàn)程序執(zhí)行速度降低到仿真時的1/4。由于內(nèi)部SARAM空間有限，應(yīng)用系統(tǒng)往往需要外擴(kuò)RAM，數(shù)據(jù)交換將比在內(nèi)部SARAM執(zhí)行時有所增多。

2結(jié)論

通過前面的試驗(yàn)，可以得到幾個在TMS320F2812應(yīng)用開發(fā)中，運(yùn)行于Flash中的代碼如何提高性能的指導(dǎo)原則：

①根據(jù)系統(tǒng)時鐘選擇合適的等待參數(shù);

②數(shù)據(jù)分配空間從指令類型與數(shù)量上影響程序執(zhí)行效率;

③Flash加密后，對執(zhí)行速度有快速性要求的應(yīng)用