漢亞科技 Han-Ya

2008年2月投稿 WCMC (Wireless Communications & Mobile Computing), Nov. 9, 2008 收到 minor revise 的通知. Jan. 21, 2009 收到"接受"的通知, 從投稿到接受共花費一年的時間.
Journal List
Yi-Jen Lu and Tsang-Ling Sheu, "Lifetime Maximization Schemes under End-to-End Frame-Error Constraints in Wireless Multimedia Sensor Networks", accepted by Wireless Communications & Mobile Computing. (SCI-E, 2007 Impact Factor = 1.225)
Yi-Jen Lu and Tsang-Ling Sheu, "An Efficient Routing Scheme with Optimal Power Control in Wireless Multi-hop Sensor Networks," Computer Communications, Vol. 30, No. 14-15, pp. 2735-2743, Oct. 2007. (SCI-E, 2006 Impact Factor = 0.444)
Conference List
Yi-Jen Lu, Chi-Jen Huang, and Tsang-Ling Sheu,"Three-color Marking with MLCN for Cross-layer TCP Congestion Control in Multi-hop Mobile Ad Hoc Networks,"Int'l Conference on New Technologies, Mobility and Security (NTMS), Paris, France, May 2007.
Tsang-Ling Sheu and Yi-Jen Lu,"Effective Power Control for Multimedia Streaming with QoS Constraints in Heterogeneous Networks,"IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), Hong Kong, Mar. 2007.
Tsang-Ling Sheu and Yi-Jen Lu,"Power Minimization with End-to-End Frame Error Constraints in Wireless Multi-hop Sensor Networks,"IEEE/ACM Int'l Wireless Communications and Mobile Computing (IWCMC) Conference, Vancouver, Canada, Jul. 2006.

 
1. "DSP應用於即時影像追蹤伺服系統之研究", 張耀晟, 華梵大學, 96
2. "使用主動式噪音控制技術之耳機式整合型通訊系統", 邱建文, 龍華科技大學, 96
3. "指紋辨識系統之設計與實現", 黃啟禎, 國立臺北教育大學, 96
4. "IEEE 802.11n 多重輸入輸出正交分頻系統之接收器之研討與在數位訊號處理器上的實現", 李薇,  國立交通大學, 96
5. "以干擾觀測器補償永磁式線性馬達之鈍齒效應包含DSP即時多工控制系統之移植", 黃大維, 國立交通大學, 96
6. "在以數位訊號處理器為基礎的多重輸出輸入平台上實作和研究球體解碼器", 林帛諺, 國立交通大學, 96
7. "IEEE 802.16e OFDMA TDD 測距程序與整合建構於即時作業系統DSP 平台之上行傳收系統", 張順成, 國立交通大學, 96
8. "應用DM642數位訊號處理器進行H.264/AVC 編碼器的實作與優化", 黃暉舜, 中華大學, 95
9. "無人飛行載具導航與飛行控制系統之研究", 張嘉倫, 逢甲大學, 95
10. "應用雙CCD影像定位技術於擠壓中心點之對準", 張智翔, 逢甲大學, 95
11. "應用數位訊號處理器於主動式噪音控制系統之研究", 吳佳耿, 南台科技大學, 95
12. "JPEG2000編碼器之加速和TI DSP系統平台上之實現", 劉建志, 國立交通大學, 95
13. "弱視輔具之研發", 謝易振, 國立陽明大學, 95
14. "DSP-Based 影像處理與視覺定位開發應用於雙軸線性馬達", 林峰龍, 國立交通大學, 95
15. "以DSP實現即時雙眼視覺之目標物量測系統", 王韻婷, 國立臺灣科技大學, 95
16. "數位訊號處理器為基礎之雷射訊號辨識與電路設計技術", 鄭又銘, 臺灣大學, 95
17. "利用動態偵測與追蹤技術取得清晰影像之DSP系統實作", 林柏劭, 臺灣大學, 95
18. "視障者人行交通號誌辨識輔具之研發", 曹舜賢, 臺灣大學, 95
19. "以擴展型卡爾曼濾波器為基礎之運動中錐形單擺球體的定位追蹤", 張國澤, 國立臺灣科技大學, 95
20. "影像系統於自主式車輛週邊環境識別之應用研究", 張廷宇, 雲林科技大學, 95
21. "適應性波束形成器之硬體設計與模擬", 陳世軒, 大葉大學, 89
22. "應用於車輛防撞之測距系統", 許幼岳, 大葉大學, 90
23. "人工智慧應用於聲源之辨識與追蹤", 林建儒, 大葉大學, 92
24. "應用數位訊號處理晶片於水下聲源信號之辨識研究", 鄭傑爗, 中原大學, 91
25. "應用數位信號處理晶片於模糊邏輯辨識系統之研究", 古德順, 中原大學, 93
26. "數位信號處理晶片應用於聲源訊號雜訊消除之研究", 滕有揚, 中原大學, 92
27. "以嵌入式數位信號處理器發展中文語音合成系統之研究", 林曉銘, 中原大學, 92
28. "混合式擷取刪除迴旋碼解碼架構之研究與DSP 實現", 黃浚菁, 中原大學, 91
29. "小波封包及希爾伯特轉換應用於ＤＳＰ晶片之語音辨識系統研究", 梁家銘, 中原大學, 91
30. "以TI DM6446 DSP實現且最佳化H.264之移動向量估計", 王佳鴻, 國立臺灣科技大學, 95
31. "基於多模型背景維持之前景物件偵測及其數位訊號處理器實現", 許文財, 國立中央大學, 95
32. "以數位信號處理器為基礎之電阻抗影像重建", 丘馥嘉, 國立成功大學, 95
33. "以DSP 平台實現多感測器資訊整合之車輛安全輔助駕駛系統", 江忠潔, 國立交通大學, 95
34. "應用模糊可變步階適應性濾波器於噪音消除之研究", 郭弘驛, 國立成功大學, 95
35. "WiMAX 通道編碼技術與數位信號處理器實現之探討", 陳佳楓, 國立交通大學, 97

書名: 單晶片於數位信號處理的應用  按這裡尋找此書
 

出版商: 文魁資訊 (本書提供教學投影片，請上出版社網站下載)
 
本書特色:

 
提供的範例程式如下:

2006年底改寫碩士班黃啟任的論文,  2007年初投稿到歐洲, 一兩個月之後得到回應.
 
Yi-Jen Lu, Chi-Jen Huang, and Tsang-Ling Sheu,
"Three-color Marking with MLCN for Cross-layer TCP Congestion Control in Multi-hop Mobile Ad Hoc Networks ,"
Int'l Conference on New Technologies, Mobility and Security (NTMS), Paris, France, May 2007.

實現數位信號處理的方法

Chap 13 補充資料
 
   很多德州儀器DSP的使用者對於stand alone或者燒錄方式有很多疑問, 第一步應該先認識DSP晶片的開機模式, 第二步了解編譯所產生的輸出檔案, 其內容格式的排列方式, 第三步才是如何燒錄到flash上面. 其實, stand alone只不過是DSP晶片開機模式的一種, 在"數位信號處理平台"書中的第二章2-2-3和2-3-4詳細提到模式的使用, 模式的設定...等等, 這對使用者將有很大的幫助. 其次, 一個輸出檔案的內容到底是什麼, 書中的11-1-1也介紹了COFF格式, 每個區塊是如何安排的. 最後, 將輸出的檔案燒錄到flash, 這部分也是有一些小細節需要留意的, 例如:為何需要一小段的開機程式放在flash的最前面, 在書中的13-2-5說明stand alone模式. 德州儀器為了方便使用者學習, 所以開發一個小工具flashburn, 當然有助於使用者快速上手, 如果使用者能熟悉上述的流程, 相信在業界開發產品會更加得心應手.
 
   另外, 有讀者問到書中第十三章的實驗範例中, 曾提到更改CSL模組, 範例只提示從C6711改成C6416. 為了讓讀者更加清楚, 提供下列的步驟以饋讀者. 步驟如下:
1. 打開CCS開發環境, 載入project專案檔, 在Project選單下有個Build Options子選單.
2. 接著會彈跳出一個小視窗, 在視窗的category中有個Preprocessor裡面定義一個"CHIP_6711", 意思是說整個編譯過程採用CHIP_6711的定義, 相當於在header檔裡面定義 #define CHIP_6711 , 在Preprocessor裡面定義的好處就是不用擔心有些程式沒有include這個定義, 如果放在header檔案, 必須留意有沒有include "xxx.h", 否則可能出現編譯錯誤.
3. CHIP_6711的定義改成CHIP_6416之後, 再把專案檔所載入的Libraries (csl6711.lib, rts6700.lib)移除, 換成csl6416.lib, 以及 rts6400.lib. 至於, csl6416.lib是隨CCS套件安裝進來的, 可以在 \C6000\bios\lib 目錄下找到該檔案. rts6400.lib則放在\C6000\cgtools\lib 目錄下.
4. 上述的方式只不過將CSL模組換成6416, 至於各個週邊的控制還是依照C6416控制來修改, 並非只是改個CSL模組這麼簡單.
 
製作開機程式
根據開機模式技術手冊的敘述，如果C6416 DSP選擇
flash的開機設定，當電源接上之後EDMA會從外部記憶體CE-1的位置（∵DSK上的EMIF CE-1連接著快閃記憶體晶片），搬運一小段程式碼1 Kbytes到內部記憶體位址0h做為開機之用，然後CPU再從位址0h開始執行。在flash開機模式下的DSP具有這種開機的特性，所以在快閃記憶體的最前面1 Kbytes要保留給開機程式，如圖13-17的右半邊所示。因此一開機時，這一小段開機程式先被搬運到DSP內部記憶體，然後開始執行。接下來我們希望這段開機程式做些什麼事情呢？
撇開開機程式不說，我們最終的希望是DSP能執行我們的程式碼，也就是我們設計的程式組譯後所產生的
COFF執行檔，通常稱這個執行檔為應用程式（application code）。在前面的章節曾介紹到COFF檔案格式，這種格式將每個程式區塊的長度與位址作詳盡的定義，如圖13-17的左半邊所示，以利於載入到DSK開發板所對應的位址。除了開機程式放在flash的前端，這段應用程式碼也需要存放在flash裡面，緊接在開機程式的後頭，如圖13-17的右半邊所示。
從圖的右半邊觀察，開機程式放在64000000h起始的1 Kbytes，而程式碼區塊與資料區塊則從64000400h開始。當開機程式被載入DSP執行時，最重要的動作就是搬運程式碼區塊以及資料區塊到指定的位址上，該放到內部記憶體的部份就搬運到內部記憶體，該放到外部記憶體的部份就搬運到外部記憶體，我們通常稱這個動作為boot loader，也就開機程式的主要工作。搬運所有的區塊之後，開機程式便要直接跳到應用程式的進入點（entry point），這個點代表的是一個位址，位址的數值存放在64000400h 這個地方，由圖13-17可觀察出來。為了清楚明瞭開機後的每一個動作，底下列出開機程式的程式碼。
總而言之，開機程式主要的動作就是將應用程式的每個區塊複製到DSP的記憶體上面，應用程式除了包含各個區塊之外，還有一個程式的進入點也要燒在
Flash裡。當開機程式搬完所有區塊之後，要跳到應用程式的進入點，如此一來應用程式就能在DSK板子上面執行了。
應用程式的專案檔
要讓應用程式變成 standalone模式，必須修改一下專案檔，絕不能採用原先的專案檔，因為那只能適用在CCS環境下載入的格式。對於standalone的專案檔裡面除了加入應用程式檔案之外，還要加入開機程式，然後在一起編譯，如圖所示。區塊的規劃方面，開機區塊放在最前面的1 Kbytes，緊接後面才放應用程式的區塊。組譯之後產生的map檔如下，應用程式的進入點在00001560h，開機區塊放在最前面，程式碼區塊放在00000400h之後，資料區塊則放在00030000h之後。
 

OUTPUT FILE NAME:   <./Debug/Tone.out> ENTRY POINT SYMBOL: "_c_int00"  address: 00001560     MEMORY CONFIGURATION   name    origin      length      used        attr    fill -----   --------    ---------   --------    ----    -------- BOOT    00000000    00000400    00000060    RWIX IP_MEM  00000400    0002fc00    00001768    R  X ID_MEM  00030000    000d0000    000013fc    RW SDRAM   80000000    01000000    00000000    RW

燒入flash
為了方便開機程式搬運每個區塊，我們觀察在圖13-17的右半邊，開機區塊與應用程式區塊存放的方式似乎與COFF格式有些不一樣，要怎麼轉換COFF格式變成boot loader所想要的格式呢？在TI的工具中，有個轉換的軟體『hex6x.exe』可以容易地轉換COFF格式成16進制的檔案。該軟體放在\CCStudio\C6000\cgtools\bin\目錄下，此外本書也提供範例程式讓讀者瞭解其用法。
 
轉換 COFF檔案的第一步驟，把hex6x.exe、tone_hex.cmd（指令檔）、以及tone.out（COFF檔）放在同一個目錄下。在命令列的模式下，輸入“hex6x  tone_hex.cmd”執行後，就可產生tone.hex檔案作為開機程式之用，其中tone_hex.cmd就是轉換的指令檔，底下列出tone_hex.cmd檔案的內容。

 ....... [省略].......
 
在德州儀器未來產品線的規劃（roadmap）中，C6x系列晶片將依據不同的功能性而細分成幾類產品應用，以因應通訊市場的需求。然而，隨著技術的進步 C62x 也將逐步地退出德州儀器主要供應之列，取而代之，以 C64 為核心的晶片將成為主流。C6x 系列分三大族群︰第一族群為高效能的C64x系列，晶片的核心處理器以 C64x 為主，不過隨著TI在這個架構上的改進，核心處理器逐步演進到C64x+（稱為 C64x plus）架構；第二族群為專攻影像應用的 DM64x 系列，DM64x晶片採用單核心與雙核心兩種 ，雙核心的 DSP 通常以C64x+架構再搭配另一顆 ARM9 的微處理器，晶片的週邊方面增添網路模組以及影像介面，適用於網路多媒體、影像語音的處理，這整套系統稱為達文西平台（DaVinci^TM）；第三族群為浮點運算的C67x系列。未來，德州儀器在通訊市場將還是以C64x與DM64x晶片為主要的應用。
 
整理列出 C6000 平台的 DSP 規格，分成高效能與達文西平台兩大類。高效能的核心有 C64 與 C64+ 兩種，達文西的核心同樣有 C64 與 C64+ 兩種，不過還多了雙核心的規格。德州儀器提供多樣化的產品線，讓使用者能夠有多種選擇。
 
C6000 平台還提供另一種浮點運算的DSP，然而定點與浮點運算的
DSP 有何不同呢？各有何優缺點呢？就功能性而言，浮點或定點運算DSP都可以執行小數點的計算，不過由於浮點運算的DSP內建浮點計算的指令，所以在運算小數的效能上比起定點的DSP還好。此外，就價格而論，浮點運算DSP在價格上比起同款的定點運算DSP貴，通常在學校研究單位會使用浮點運算的DSP做為初期開發的平台，在工業界考量到量產的因素，會使用定點運算DSP做為產品的核心。值得留意的是，目前德州儀器（2007年）所規劃的浮點DSP的最高運算時脈只到350MHz，比起定點的DSP可高達1GHz，浮點DSP適合於開發產品模組的雛型（prototype）。
 
從上述的介紹，大致可瞭解德州儀器產品的規劃方向。不過，初學者最大的問題是當一看到這麼複雜的系統，心中浮現出不少問號，不知到底該從何開始著手。筆者以個人的經驗提供初學者參考︰
第一步、安裝好套裝軟體，以及準備好一套DSP的開發平台。這步驟主要的目的讓初學者先熟悉德州儀器的套裝軟體，如何讓開發平台與軟體介面能成功的連接。成功踏出第一步之後，才能展開信號處理之旅。
第二步、研讀欲採用的DSP晶片上有哪些介面，再深入研究介面的架構。通常，在每顆DSP晶片裡面包括了多達十多種大大小小的介面，實際上我們不可能針對每個介面都去仔細研究，通常只有對重要或常用的介面才深入研讀，例如︰DMA/EDMA、McBSP介面最為常用。
第三步、在開發平台上執行德州儀器供教學用的範例程式。初學者研讀了介面的資料之後，可以執行教學範例程式，以加深介面的使用。
 
  ....... [省略].......
 
TCP（Turbo-Decoder Coprocessor）：這是Turbo-Code的解碼處理器，內建在DSP晶片裡面。在3G無線通訊標準裡，需要用到Turbo Code編解碼。不過，TCP模組並非存在所有的DSP晶片中，目前C6416與C6455內建Turbo Code的解碼器，詳細的操作參考。
 
VCP（Viterbi-Decoder Coprocessor）：這是Viterbi-Code的解碼處理器，內建在DSP晶片裡面。在IS2000和3GPP無線通訊標準裡，在最新的802.11n標準中，需要用到Viterbi Code編解碼。不過，VCP模組並非存在所有的DSP晶片中，目前C6416、C6418、與C6455內建Viterbi Code的解碼器。VCP與TCP模組都是在DSP晶片裡面獨立於CPU之外，新增一塊處理器專為解碼之用，有自己獨立的記憶體。VCP/TCP溝通的方式和CPU利用一塊FIFO記憶體交換資料，傳輸或者接收資料主要是透過EDMA通道，參考技術文件。
 
1-2-3 C64x+的核心架構
 
在C6000家族中，早期設計的C62x系列已漸漸被下一代的C64x所取代，因此德州儀器新一代的DSP處理器以C64x為主要核心架構，雖然該架構延續自C62x，但是提昇了數位信號處理的效能，與過去的架構有下列的不同點︰
¨            針對晶片內的VelociTI.2架構新增的延伸指令，加速數位信號處理的效能
¨            增加16位元或8位元資料在乘加運算方面的平行處理
¨            改善常用指令之間的互斥空間，提昇指令使用的效能
¨            加倍內部資料傳輸頻寬，以便增加更多的暫存器與加大L-2快取記憶體
¨            C64x的軟體可完全相容於TMS320C62x
 
隨著德州儀器技術的提昇，針對C64x核心架構進行部分改良，將處理器的核心架構演進到C64x+，而新增與改良的部分如下所列︰
¨            提供32位元的乘法指令以提供更精確計算
¨            擴大核心處理器的算術運算，以便能支援FFT與DCT演算法
¨            改善複數乘法的支援
¨            加速行列計算的指令，以提昇FIR的計算效能
¨            新增平行處理的指令
¨            改良Galois Field的乘法
 
改良後的C64+核心主要使用在達文西平台上，目前達文西平台的晶片序號為DM64x，主要搶佔影音多媒體的通訊市場，特別是手持式的通訊裝置。DM64x系列的晶片都是採用雙核心的處理器，除了包含C64+的DSP核心做為影像語音處理之外，還包含了ARM9的微處理器做為控制的中心。達文西平台上面包含了雙核心的處理器，以及週邊的介面所組成，為了強化影像介面與網路介面的連接，達文西晶片內新增下列主要的週邊︰
 
EMAC（Ethernet Media Access Controller）：為了增加晶片在網路方面的連接，DM64系列內建乙太網路的MAC控制器，晶片的外部電路只要再接一顆PHY的晶片，硬體工程師在設計電路時可以更簡化。
 
McASP（Multichannel Audio Serial Port）：音訊介面設計在DM64x系列的晶片裡面，可支持多達4組立體音通道透過I2S（Inter-Integrated Sound）格式與CODECs、DAC、ADC裝置連接，相當適合應用於音樂方面的處理，可配合影音的處理。
 
Video Port：該介面可設定成為影像擷取埠、影像顯示埠、或 TSI（Transport Stream Interface）擷取埠。影像的資料處理必須透過DMA 介面的協助，將影像埠內的資料緩衝器搬運到記憶體內，以便做為影像訊號的處理。
 
....... [省略].......
 
當我們安裝 DSP的開發套件時，內附的CSL函式庫也會一併安裝到電腦內，可以在安裝目錄 \CCStudio\C6000\bios\lib 裡面找到以csl為檔名頭的函式庫。此外，安裝C6416 DSK軟體的時候，內附的BSL函式庫也會被安裝進來，存放在 \CCStudio\C6000\dsk6416\lib 裡面，除了dsk6416bsl.lib之外還有這個函式庫的原始碼，供使用者編譯、修改、研究之用。如果是C6713 DSK的話，則存放在 \CCStudio\C6000\dsk6713\lib 裡面。除了CSL和BSL函式庫在開發程式的時候會使用到，還有一個很重要的函式庫稱為run-time library，例如︰memcpy、memset…等常用的函式，相關的函式庫存放在 \CCStudio\C6000\cgtools\lib 目錄下。整理一下函式庫的目錄所在
Run-time 函式庫–\CCStudio\C6000\cgtools\lib\
Chip Support 函式庫–\CCStudio\C6000\bios\lib\
C6416 DSK 函式庫–\CCStudio\C6000\dsk6416\lib\

2007.8




 
2007.1



 
書名 :
    數位信號處理平台在嵌入式系統的應用
    TMS320C6000 DSPs: for Students and Practitioners
    http://www.books.com.tw/exep/prod/booksfile.php?item=0010352995
 
    本書目錄表:  http://www.cc.ntut.edu.tw/~whtsai/DSPBookContent.pdf
 
出版商:
    文魁資訊 www.kingsinfo.com.tw
 
感謝德州儀器的大力協助, 以及台北科技大學蔡偉和教授的合作.