一种在CCSS中与DSP进行联合仿真的方法

liyf · 发表于 2012-1-27 20:11:33

摘要：本文主要介绍一种在仿真软件CoCentric System Studio(CCSS)环境下运用DSP开发包(DDK)进行DSP联合仿真的方法。该方法可以将算法仿真结果与DSP的具体实现结果在同一环境下进行测试、比较，降低了仿真与测试的复杂度，适用于含有DSP的系统仿真。
关键词： DSP仿真；DDK
DDK(DSP Developer Kits)作为Synopsys公司的仿真软件CoCentric System Studio的一个组件，允许设计者开发、测试和分析系统设计中关于DSP部分的内容。利用这个工具箱，可以实现在CCSS(CoCentric System Studio)环境中进行DSP软件部分的验证功能。
CCSS中的DDK种类
在CCSS中所支持的DDK 种类如表1所示。
作者所用的DSP属于TI的C5XX系列，在此以TI的 TMS320C5XX DSP Develop Kit为例进行说明。
TMS320C5XX DDK由以下两部分组成：
ystem Studio TI TMS320C5XX Stream Driven Simulator model library
?TMS320C5XX simulator
在库中可以选择多种DSP输入输出的组合，有单输入单输出、单输入二输出等，根据原汇编代码选择相应的模块。所选模块的功能由装载到其内部的汇编代码程序决定。汇编代码是按照模块的input dataset定义的，并且可由用户进行配置。图1所示为DSP Simulator 与System Studio Stream Driven Simulator之间的关系。
System Studio Stream Driven Simulator可以从系统的层次化示意性描述中生成可执行的仿真驱动流。它包括一个仿真核(simulator kernel)和一套可装载的软件模块。仿真核本身并不执行任何数字信号处理功能，但是可以配合可装载软件模块的激活来完成信号处理任务。软件模块与仿真核之间通过标准的软件接口实现互连。
DSP Simulator作为System Studio Stream Driven Simulator的子系统，与仿真核在同一过程执行。在System Studio Stream Driven Simulator来看，DSP Simulator是一个C编写的基本模块，但是该模块的实现由DSP Simulator运行实际程序完成。

图1 DSP Simulator和System Studio Stream Driven Simulator的关系图

图2 环境变量设定

图3 仿真模块
CoCentric中进行DSP仿真流程
修改代码
在装载代码之前，要对代码进行一些修改，以满足联合仿真的要求。装载到TMS320C5XX Stream Driven Simulator model的汇编代码有特殊的结构，所需修改的汇编语言代码结构主要包括下面三个方面：
(1) Initialization Code Section：要以xxxInitBegin和xxxInitEnd作为初始化代码部分的界定符。
(2) Processing Section：要以xxxBegin和xxxEnd作为处理部分的界定符，其中xxx表示汇编代码段的名称。
(3) Data Transfer：为了在System Studio Stream Driven Simulator与TMS320C5XX sim5xx设置通讯的缓存，要开辟两块存储区。输入缓冲以xxxInVectorn开始，输出缓冲以xxxOutVectorn开始。System Studio Stream Driven Simulator必须知道每次汇编代码所消耗和产生的数据信息量，并在xxxLenInVectorn和xxxLenOutVectorn两个存储区加以体现。
生成可执行代码
在进行此步之前，必须保证环境变量指向TMS320C5XX编译器所在目录，可以在Options下的Environment Variables进行设定，如图2所示。
环境变量设置好之后，用下面两个命令编译源代码并装载目标代码：$TMS320C5xx/asm5000 -v50 name.asm和$TMS320C5xx/lnk500 name.cmd。其中name.asm代表汇编源代码程序；name.cmd为初始化sim500的command文件。
交互命令
当INTERACTIVE参数设定为1时，对应的TMS320C5XX模块以交互的形式进行仿真。
以汇编文件copy.asm为例说明仿真流程
程序说明
这个程序完成的功能是将四个数据由输入端拷贝到输出端。起始位置在copyInVector1的数据将被置于起始位置为copyOutVector1的存储区域。两个存储区域所要存储的数据个数在copyLenInVector1和copyLenOutVector1中定义。每次程序部分执行之前，4个数据由Stream Driven Simulator写入以copyInVector1为标志的起始位置，当代码执行完，可以从以copyOutVector1为起始标志的存储区读取数据。(汇编源程序见本刊网站www.eaw.com.cn)
选择模块
汇编源代码有一个输入和一个输出端口，选择tic5xx_1_1，可以满足要求。图3所示的是整个仿真模块。
配置模块
选中tic5xx_1_1模块，点右键出现模块配置对话框，将前面提到的参数interactive设置为1，下面定义余下的三个参数。
-tic5xx_load_file：指的是含有可执行代码的程序；
-tic5xx_init_file：指的是当sim500初始化时装载的程序；
-load_file_name：指明汇编代码的名称。
这个例子中三个文件分别为：copy.out ，copy.take，copy。
需要注意的是：file handling数据类型要设定为Explicit；file format数据类型要设定为ASCII_BL_EOR(Blank Line as End Of Record)。
生成可执行代码
在终端执行下面两条命令：
$TMS320C5xx/asm500 -v50 copy.asm
$TMS320C5xx/lnk500 copy.cmd
如果.out文件正确生成，则可以装载到模块中，进行在CCSS环境下的仿真。
结语
目前，已经实现了在CCSS中进行对DSP功能的验证，这种方法可以大大简化算法与实际DSP实现的验证过程。该方法使在同一环境下，对算法结果与DSP具体实现结果进行比较成为可能，并且很容易对各项测试指标进行测试和统计，是一种省时高效的仿真方法。■
参考文献
1 Synopsys.Inc. CoCentric System Studio Developer Kit Guide (Version 2000.11-CSS1, April 2001).
2 Synopsys.Inc. CoCentric System Studio DSP Developer Kits User Guide (Version 2000.11-CSS1, April 2001)

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