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如何編寫電力實時應用的運行在DSP上的高效C代碼

2013-12-12 10:46:22 電力信息化  點擊量: 評論 (0)
摘要:數字信號處理器(DSP)因其出色的處理能力,在包括電力應用在內的各個領域得到十分廣泛的應用。為了滿足電力應用的高實時性的要求,需要為DSP編寫高效的代碼。目前對DSP進行程序設計時,使用得最多的是C語
摘要:數字信號處理器(DSP)因其出色的處理能力,在包括電力應用在內的各個領域得到十分廣泛的應用。為了滿足電力應用的高實時性的要求,需要為DSP編寫高效的代碼。目前對DSP進行程序設計時,使用得最多的是C語言。本文介紹了DSP編程的特點,并從代碼的空間效率和時間效率兩個方面提出一些提高C代碼效率的方法。
 
關鍵字:DSP,高效C代碼,空間效率,時間效率,電力實時應用
 
1 引言
C語言是為人們所熟知的計算機語言。它運用靈活,功能強大,受到大多數程序員的青睞,也自然成為DSP程序設計的重要語言。目前,幾乎所有的DSP都支持C語言和匯編語言的混合編程。但C語言較之匯編語言具有可移植性強、可讀性強和編程周期短等優勢,并且其代碼效率也接近匯編語言。因此,大多數的DSP程序設計都是以C語言為主要設計語言,如何編寫運行在DSP上的高效C代碼成為DSP程序設計者最為關心的問題。
 
2 DSP編程的特點
用C語言編寫運行在DSP上的代碼和編寫運行在臺式機上的代碼是不太一樣的。因此,很多用C語言編寫代碼(運行在臺式機上的代碼)的經驗和原則,在對DSP進行C語言編程時,很可能不再適用。
2.1 DSP的存儲容量有限
DSP芯片都會有片內存儲單元,根據廠商和型號的不同而擁有不同的容量。一般片內存儲單元的容量都不大,即使擴展了外部存儲單元,其總的容量也是比較有限的。另外,DSP對片內存儲單元的訪問速度要比對外部存儲單元的訪問速度快很多【3】。因此,如果能將整個代碼空間(包括程序空間和數據空間)壓縮到片內存儲單元中,就可以極大地提高代碼的執行速度。
2.2 DSP代碼的執行時間有限
DSP得到廣泛應用的一個重要原因在于DSP在對數字信號進行數學處理時,體現出其無與倫比的速度優勢。因此,DSP的應用場合一般都是對執行時間有嚴格限制的場合。例如電網通信、數據采集、輸電保護和事故分析等都對系統的實時性提出了比較高的要求,通常系統的動作需要在很短的時間內完成。
 
3 編寫高效的C代碼
由于DSP程序設計具有存儲容量限制和執行時間限制的兩個主要的特點,所以高效的C語言程序設計顯得尤為重要。這里的高效指兩個方面:空間效率高和時間效率高。空間效率高是指DSP代碼盡量占用較少的代碼空間;時間效率高是指DSP代碼盡量在較短的時間內執行完畢。
3.1 提高代碼的空間效率
一段代碼所占用的代碼空間主要包括兩個方面:程序空間和數據空間。程序空間是指代碼中的C語言指令所占用的空間;數據空間是指代碼中申明和定義的數組、變量和常量等所占用的空間。
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責任編輯:和碩涵

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