[发明专利]一种实现DSP功能验证的算法设计系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)的设计验证技术，尤其涉及通过软件工具实现对DSP功能验证的系统及方法。

背景技术

随着半导体工艺的进步和工业民用领域的大量采用，近几年来，DSP价格大幅下调，而性能却不断提高，正以不可阻挡的趋势，进入通信、工业控制和消费领域，日渐成为现代信息产业的重要基石。

由于DSP不同于通用的嵌入式处理器，它是用来运行复杂的信号处理算法的。DSP技术往往涉及两个分支，一个是硬件实施的大规模集成电路(IC，Integrated Circuit)设计，另一则是软件验证的算法设计，借以对DSP算法功能模块进行模拟，从而验证DSP功能IC设计的正确性。

现有的算法设计C模式(C model)工具软件在开发组内部命名为Puma，如图1所示。由该图可以看出，该工具软件内含两部分内容：一是算法处理部分，如图1中的算法处理1、算法处理2、......以及算法处理n，表示在该工具软件设计的多个算法处理模块；另一则是各个算法处理模块之间的数据流通道，譬如图1中以级联方式的数据流通道，它表示出一个算法处理模块的输入-输出数据流。在此，不妨将算法处理(简称算法)部分称为Box，将各Box之间的数据流通道称为Pin。

图1所示的方案将作用于同一数据流的不同算法处理较好地分离，简化了程序开发，提升了软件的可重用性及可维护性。但当构成的系统比较大时，其复杂度也相应增加。图2表示了在上述级联的算法处理模型中，对于每一个算法的具体实现程序框图，包括如下步骤：

201：查询输入允许标志是真(True)还是假(False)，为真则执行步骤202，为假则结束流程；

即检查输出Pin是否为空，只有当输出Pin为空时才能进行，否则，不能进行本次处理。这是因为需要等待下一级算法读取所有本级算法产生的输出数据，不然，会造成有效数据被覆盖。当处于算法链的最后一级，输出条件始终允许执行。这时，最后的数据接受者为文件。

202：查询输入缓存(Input Buffer)是否还有待处理的数据；如果有，就不进行数据读入的工作，否则会冲掉Input Buffer的有效数据；如果没有，才进行数据读入的工作；

203查询输入端口(Inport)是否连接Pin(即算法处理Box之间的数据流通道)，是则执行步骤204，否则执行步骤213(Pin比文件file优先，只有不连接Pin的情况下才可能从文件中获得输入数据)；

204：查询Pin里是否有数据，是则执行步骤205，否则执行步骤213；

205：读入新的待处理数据到Input Buffer；

206：判断Pin是否已读空；是则执行步骤207，否则执行步骤208；

207：设置上一级算法输入允许标志为True(参考步骤212)；

208：进行必要的算法处理；

209：判断是否需要输出到文件；是则执行步骤210，否则执行步骤211；

210：将结果写入文件中；

每一个算法都可以输出到文件，这不影响输出到下一级，这为程序调试(debug)提供了极大方便。

211：将结果写入输出Pin中(在步骤201中已经保证输出pin是空的，故不会覆盖有效数据)；

212：设置本级算法的输入允许标志为False，结束流程；

本步骤需要和步骤207配合理解。为了在步骤201检查中保证等到下一级算法在它自己的步骤207中已经取走了当前的输出数据，再设置当前的算法才可以做进一步输出。

213：查询Inport是否连接输入文件(Input File)，是则执行步骤214，否则结束流程；

214：从文件读入有效数据进行处理(通常这是首个算法的行为)，结束流程。

本流程的核心如图3所，当前(本级)算法输出数据到输出Pin中，必须等待下一级算法(Box m+1)完全读取这些数据，才能进一步输出其它有效数据，即上一级算法(Box m-1)对本级算法(Box m)输入数据的写入，示；这就依靠了图2两级算法的步骤212和步骤207相互配合来完成。

由此可见，现有的算法实现流程将算法与算法之间的关联混在一起，使得算法工程师在编写算法时，既要顾及算法实现本身，又要顾及算法之间的关联。实际上算法工程师只需要关心步骤208，而对于后一种处理(步骤207和步骤212)，完全是为了算法连接性的考虑，和算法本身没有直接关系。