一種在CCSS中與DSP進行聯合仿真的方法

DDK(DSP Developer Kits)作為Synopsys公司的仿真軟件CoCentric System Studio的一個組件，允許設計者開發、測試和分析系統設計中關于DSP部分的內容。利用這個工具箱，可以實現在CCSS(CoCentric System Studio)環境中進行DSP軟件部分的驗證功能。

CCSS中的DDK種類
在CCSS中所支持的DDK 種類如表1所示。
作者所用的DSP屬于TI的C5XX系列，在此以TI的 TMS320C5XX DSP Develop Kit為例進行說明。
TMS320C5XX DDK由以下兩部分組成：
ystem Studio TI TMS320C5XX Stream Driven Simulator model library
?TMS320C5XX simulator
在庫中可以選擇多種DSP輸入輸出的組合，有單輸入單輸出、單輸入二輸出等，根據原匯編代碼選擇相應的模塊。所選模塊的功能由裝載到其內部的匯編代碼程序決定。匯編代碼是按照模塊的input dataset定義的，并且可由用戶進行配置。圖1所示為DSP Simulator 與System Studio Stream Driven Simulator之間的關系。
System Studio Stream Driven Simulator可以從系統的層次化示意性描述中生成可執行的仿真驅動流。它包括一個仿真核(simulator kernel)和一套可裝載的軟件模塊。仿真核本身并不執行任何數字信號處理功能，但是可以配合可裝載軟件模塊的激活來完成信號處理任務。軟件模塊與仿真核之間通過標準的軟件接口實現互連。
DSP Simulator作為System Studio Stream Driven Simulator的子系統，與仿真核在同一過程執行。在System Studio Stream Driven Simulator來看，DSP Simulator是一個C編寫的基本模塊，但是該模塊的實現由DSP Simulator運行實際程序完成。

圖1 DSP Simulator和System Studio Stream Driven Simulator的關系圖

圖2 環境變量設定

圖3 仿真模塊

CoCentric中進行DSP仿真流程
修改代碼
在裝載代碼之前，要對代碼進行一些修改，以滿足聯合仿真的要求。裝載到TMS320C5XX Stream Driven Simulator model的匯編代碼有特殊的結構，所需修改的匯編語言代碼結構主要包括下面三個方面：
(1) Initialization Code Section：要以xxxInitBegin和xxxInitEnd作為初始化代碼部分的界定符。
(2) Processing Section：要以xxxBegin和xxxEnd作為處理部分的界定符，其中xxx表示匯編代碼段的名稱。
(3) Data Transfer：為了在System Studio Stream Driven Simulator與TMS320C5XX sim5xx設置通訊的緩存，要開辟兩塊存儲區。輸入緩沖以xxxInVectorn開始，輸出緩沖以xxxOutVectorn開始。System Studio Stream Driven Simulator必須知道每次匯編代碼所消耗和產生的數據信息量，并在xxxLenInVectorn和xxxLenOutVectorn兩個存儲區加以體現。
生成可執行代碼
在進行此步之前，必須保證環境變量指向TMS320C5XX編譯器所在目錄，可以在Options下的Environment Variables進行設定，如圖2所示。
環境變量設置好之后，用下面兩個命令編譯源代碼并裝載目標代碼：$TMS320C5xx/asm5000 -v50 name.asm和$TMS320C5xx/lnk500 name.cmd。其中name.asm代表匯編源代碼程序；name.cmd為初始化sim500的command文件。
交互命令
當INTERACTIVE參數設定為1時，對應的TMS320C5XX模塊以交互的形式進行仿真。

以匯編文件copy.asm為例說明仿真流程
程序說明
這個程序完成的功能是將四個數據由輸入端拷貝到輸出端。起始位置在copyInVector1的數據將被置于起始位置為copyOutVector1的存儲區域。兩個存儲區域所要存儲的數據個數在copyLenInVector1和copyLenOutVector1中定義。每次程序部分執行之前，4個數據由Stream Driven Simulator寫入以copyInVector1為標志的起始位置，當代碼執行完，可以從以copyOutVector1為起始標志的存儲區讀取數據。(匯編源程序見本刊網站www.eaw.com.cn)
選擇模塊
匯編源代碼有一個輸入和一個輸出端口，選擇tic5xx_1_1，可以滿足要求。圖3所示的是整個仿真模塊。
配置模塊
選中tic5xx_1_1模塊，點右鍵出現模塊配置對話框，將前面提到的參數interactive設置為1，下面定義余下的三個參數。
-tic5xx_load_file：指的是含有可執行代碼的程序；
-tic5xx_init_file：指的是當sim500初始化時裝載的程序；
-load_file_name：指明匯編代碼的名稱。
這個例子中三個文件分別為：copy.out ，copy.take，copy。
需要注意的是：file handling數據類型要設定為Explicit；file format數據類型要設定為ASCII_BL_EOR(Blank Line as End Of Record)。
生成可執行代碼
在終端執行下面兩條命令：
$TMS320C5xx/asm500 -v50 copy.asm
$TMS320C5xx/lnk500 copy.cmd
如果.out文件正確生成，則可以裝載到模塊中，進行在CCSS環境下的仿真。

結語
目前，已經實現了在CCSS中進行對DSP功能的驗證，這種方法可以大大簡化算法與實際DSP實現的驗證過程。該方法使在同一環境下，對算法結果與DSP具體實現結果進行比較成為可能，并且很容易對各項測試指標進行測試和統計，是一種省時高效的仿真方法。■

參考文獻
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)