DSP编程技巧之29---答疑解惑哪家强之（4）
发布时间：2014-12-15 11:52
发布者：看门狗
关键词：
DSP编程
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作者：paradoxfx 来源：电子产品世界 22. 除了使用编译器的优化选项之外，还可以使用什么方法提高程序的性能? 编译器的优化选项，只能在代码满足众多选项的要求时，才能得到较好的优化效果。在我们编程的时候，首先要做到心里有数，尽可能使用一些高效的编程方式，例如使用右移操作代替除以2的倍数的操作，可以大幅度地减少代码运行时间等。这些技巧很多是与C/C++的熟练使用所相关的。此外，根据器件的特点，例如是否包含FPU、CLA等，把特定的代码放在不同的区域执行，也能起到提高程序性能的效果;根据代码对性能的要求，把它们运行在不同的位置，例如RAM快于Flash，Flash又快于XINTF等;在器件包含数学表的情况下，使用内建的数序函数库，而不是标准的C数学库等。在此我们可以给出一些提示： 1) 代码运行在Flash中 一定要使能预读缓冲区，并配置适当的等待状态。一般在各个器件的头文件与外设示例包里都有对应的例子。 2) 把时间关键的代码和/常数数组等从Flash复制到RAM中运行 在RAM中运行时，最大的指令周期比Flash中运行时要高，其执行速度也要快出不少，所以可以根据需要把实时性能要求较高的程序复制到RAM中运行，具体的方法和实例可以参考http://www.ti.com/general/docs/l ... tureNumber=spra958l下面的《Running an Application from Internal Flash Memory on the TMS320F28xxx DSP》。 3) 评估代码和数据的存储地址的划分，并根据需要修改链接文件 i. 如果某段代码和它所读取的数据位于同一个物理内存区间中，则因为它们使用相同的地址总线等资源，无法同时访问，造成了资源的冲突，这会降低程序的性能，所以最好把代码和数据保存在不同的内存区间中。 ii. 等待状态(wait)会降低系统性能，因为CPU会执行过多的无用状态且在此期间无法处理别的任务：当CPU读取或者访问存储单元或者外设的时候，该存储器或者外设有可能在CPU默认分配的时间内无法完成数据的传输，此时就需要在CPU的ready信号中插入等待状态，直到数据传输完成才能让CPU继续执行别的任务。C28x器件上，大部分的SARAM都是零等待的，但是在C2833x器件中，有一些模块却不是，例如某些Flash/OTP的访问等。 iii. 如果在代码中大量使用两个数据缓冲区，则把两个数据缓冲区存放在不同的RAM模块中有可能会提高代码的性能，因为大量读写同一块RAM区间会产生更多的流水线停滞，造成性能的降低。 4) 使用编译器中的统一内存模式--unified_memory 此模式把所有的存储空间定义为一个整体，这样编译器在编译时就可以使用RPT与PREAD指令来处理大部分的内存复制调用和结构体的分配。 5) 使用Flash和外部存储器 如果代码需要在Flash或外部存储器中运行，则在编译时开启-me选项。它将禁止编译器使用快速分支指令(SBF/BF)，转而使用普通的跳转指令(SB/B)。BF指令在默认情况下是被启用的，它能够将跳转分支使用的指令周期从7个降低到4个，在零等待状态的SAM中执行时，快速分支指令的预读特性使得它较为高效，但是在非零等待的存储器中执行时，SBF/BF的预读反而造成了性能的下降，此时需要人为地对预读和等待进行规划。 6) 使用内联函数 在编译时开启内联函数功能，则编译器会自动把多次调用的函数进行内联，大大减少函数调用和返回操作所带来的开销。当然，根据“空间换时间”的原则，开启内联会增加一定的代码尺寸。 23. 为什么一个char类型的数组中，每个元素都占用了16bit的地址? 这是因为在C28x上，字节(byte)和字(word)是等价的：也就是说它们都是16位或者说16比特(bit)宽的，即sizeof(int) == sizeof(char) == 1。 24. sizeof(int) == sizeof(char) == 1貌似与ANSI标准是相违背的? 在ANSI/ISO的C定义中，sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。ANSI/ISO还规定，sizeof操作符取char的值时，返回值为1。因为TMS320C28x中的字节是16位的，char也是16位的，所以sizeof的结果符合ANSI标准的。 作为补充，选16位，而不是8位或者别的什么位数作为char的宽度，主要是为了统一寻址的便利，虽然在某种程度上说这增加了一定的存储器空间占用，或者说浪费了一些空间，因为它们在存储空间中制造了一些空洞。 25. 如果char是16位的，那么如何高效地访问8位的值? 可以使用__byte()和__mov_byte()这样的编译器内联函数。 26. 编译结果提示undefined symbols，名字中包含$符号，怎么破? 名字中带美元符号的函数，例如FS$$MPY, FS$$TOL等，都是RTS库里的内置函数，编译器提示我们这些函数未定义，表明我们没有把对应的RTS库给加入到工程中，例如MPY是数学函数，需要添加相关的数学库，例如FPU数学库等。 27. 链接器提示“_c_int00 is not defined”，怎么破? 已经分析过了_c_int00的含义。找不到_c_int00的话，说明我们遗漏了包含它的RTS库，例如 rts2800_ml.lib、rts2800_fpu32.lib等待，这些RTS库的具体区别在答疑解惑的第15条中已经有对比了。 28. 新版本的编译器中，printf()/sprintf()函数貌似要使用更多的栈? 这是因为printf()函数被重新修改了，以支持多个级别的printf格式说明符支持和修正，以减少代码大小和总内存大小(包括bss)。printf由sprintf()间接调用，它使用一个400个元素的大小的局部数组。为了保存一致性，printf()一直都在使用这么大的内存空间，而编译器也在尽量避免使用malloc()进行内存分配。与老版本所不同的的是，此数组以前是静态的，而现在它被保存在.bss，而不是栈中;这样做的目的是，如果用户使用C I/O，则他们往往会在使用合适尺寸的栈的同时尽量减小.bss的使用。 |
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