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DSP

README.md

DSP相关实验

基于FT-M6678的DSP工程。主要包括四个实验：

  • 软硬件FFT对比
    • 硬件FFT测试工程 FFT_HW_Test
    • 软件FFT测试工程 FFT_SW_Test
  • 双目标实时跟踪
    • Kcf_Core0 ~ Kcf_Core3
    • Kcf_Common
  • 数据传输速率测试
    • Srio2Pcie
  • 算法验证与评估
    • 尺度自适应(Scale Adaptive)的KCF算法 Kcf_SA
    • 尺度固定(Scale Fixed)的KCF算法 Kcf_SF
    • 两个工程分别包含纯软件实现和硬件加速的方案

关键点

  1. FT-M6678使用时，编译器，仿真器驱动都需要打补丁。
  2. 多核程序设计注意资源分配
    1. 首先分配存储资源，建立platform，熟悉每一类存储资源的容量与性质。
    2. EDMA资源的分配，中断号的分配，可以用common.h记录。区分CIC(cpintc)与每个内核的中断控制器intc。3个EDMA传输控制器（CC）的使用。
    3. 这部分内容与TI的文档是一致的，可以直接看C6678的文档。
  3. SRIO相关
    1. 如何使用？从CSrioManager公有继承，完成硬件初始化。
    2. 用SRIO的DMA发送NW事务包，数据长度以字节为单位，要求为256的整数倍；接收数据会产生事先注册的门铃中断。
    3. SRIO的控制寄存器地址映射，中断相关的配置

环境搭建

TI的软件的下载现在都要有账号才行，如果能在官网下载推荐直接在官网下载，不行的话就用网盘上的文件。不要用学校的邮箱注册TI账号，可以用QQ邮箱注册。

  1. 安装CCS软件，所有工程均已在CCS6.2.0上进行测试，更高版本的CCS可能也可以。CCS620下载地址：官网 百度网盘
  2. 编译器采用TI Compiler 7.4.4 下载地址：官网 百度网盘
    • 编译器为了兼容FT-M6678，官网下载的需要另外打补丁。
    • 网盘上的是已经添加了补丁的，因此不能用来编译用于TI 的DSP工程。
    • 从网盘上下载的编译器需要放在“CCS安装根目录/ccsv6/tools/compiler/”路径下
  3. 如果使用CCS6.2.0 还需要添加license，将下载的license文件放在“CCS安装根目录/ccsv6/ccs_base/DebugServer/license/”路径下。下载地址：百度网盘
  4. RTSC软件包。这些基本都是可以从官网直接下载的，不需要TI账号。如果下载不了，这里也提供网盘下载地址：百度网盘
    • SYS/BIOS 6.34.4.22 下载地址：官网
    • XDCTools 3.25.6.96 下载地址：官网
    • IPC 1.25.3.15 下载地址：官网
    • DSPLIB 3.4.0.4 下载地址：官网链接1 官网链接2 DSPLIB在SDK里面提供的是3.4.0.4版本，也可以直接单独下载3.4.0.0版本，应该差不多。
  5. 下载调试的配置文件，调试器的驱动补丁，调试用的GEL脚本都在FT-M6678随带的资料里有就不在这里提供了。

使用方式

  1. 选择当前文件夹建立CCS workspace，确认前面的RTSC软件包都已经安装。

  2. Project → Import CCS projects ... 导入CCS project

    工程导入界面

  3. 先同时选中c6x_emcv和csl_m6678两个工程，分别完成Debug和Release版本的编译

    • c6x_emcv是基于OpenCV1.0移植到C6000 DSP上的OpenCV库
    • csl_m6678是FT-M6678的一些外设库

    Lib

  4. 当前两个库编译完成后，可以开始其余工程的编译，选中剩余的所有工程，依次完成Debug和Release版本的编译

    App

  5. 完成编译后就可以用调试器在线仿真调试

  6. 程序的固化并没有做……

工程说明

软硬件FFT对比

  FFT_SW_Test和FFT_HW_Test两个工程是类似的，都通过main.c中的宏定义来修改实验内容，比如FFT_HW_Test中的 main.c 里的宏定义是这样的：

#define LOOP_TIMES (10) //loop times
#define FFT_GROUPS (100) // fft groups in every time
#define FFT_POW (8) // 4, 5, 6, 7, 8

  FFT_SW_Test中 main.c 里的宏定义是这样的：

#define LOOP_TIMES (10)
#define FFT_GROUPS (1)
#define FFT_LEN (256)

  LOOP_TIMES用来指定重复实验的次数；FFT_GROUPS指定连续进行FFT的次数，主要对单次运算和连续的100次运算进行了实验；FFT_LEN指定FFT的长度，覆盖16~256，都是2的整数次幂。程序计时采用的是TSC寄存器，计时单位是1 ns。

  待计算的序列中的每个值都是1，计算结果中只有索引为0的位置有值并且等于序列长度，其余位置都是0。

  待计算序列与结果都存放在DDR3 DRAM中，计算结果会与参考结果进行对比，保证计算的正确性。

双目标实时跟踪

  这个实验的测试需要通过调试器向指定的存储区域提前存放数据。具体的测试图片不提供了，可以是任意的640×512的8bit灰度图，图像的尺寸是在 common.h 中定义的。其它尺寸的图应该也能用，但目前仅做了少量640×512的图像的测试。

images

  在上图的路径下存放以数字命名的图片，可以利用 genDat.py 来生成用于加载到DSP里的TI格式的.dat数据文件。

genDat.py中的参数：

frame_num = 10 # max is 1069
startAddr = 0x80000000
len = (frame_num * 327680) >> 3
type = 0

common.h中的宏定义：

#define SRC_WIDTH (640)
#define SRC_HEIGHT (512)
#define FRAME_SIZE (327680)
#define FRAME_NUM (10)

  genDat.py中的这些参数需要关注，frame_num是用于生成dat文件的图片帧数，需要和common.h中的宏定义一致，startAddr是main.cpp中的全局变量img的地址。len是生成的dat文件中数据的个数，type用来确定数据的格式。type为0表示每行是8字节，用16进制数表示（下面有注释说明），因此len是总字节数右移三位。

img地址

  工程编译完成后，查看.map文件找到img变量的地址。将genDat.py中的startAddr设置成同样的值，然后运行得到images.dat文件。通过Memory Browser中的Load data的功能加载数据。把下面勾上，然后点finish就可以把数据加载进去了。

加载数据

  数据加载完成后可以看一下对应地址处的数据是否真的加载成功。

加载成功

  将四个核设成一个Group，一起运行，就可以看到类似下图中的结果。

运行结果

数据传输速率测试

  Srio2Pcie工程，主要用于配合上位机软件Srio2PcieTest进行实验。

  1. 向FPGA加载bitstream，若已经固化就可以跳过这一步

  2. 上位机开机，只有FPGA中的bitstream加载完成后才能开机，否则上位机无法识别硬件。

  3. 加载DSP程序，最好在FPGA中的bitstream加载完成后再启动，然后等待上位机调用。

    等待调用

  4. 每完成一次测试就会显示等待下一次调用

    完成测试

算法验证与评估

  Kcf_SA与Kcf_SF工程，需要配合上位机的kcf_dsp软件进行实验。

  1. 向FPGA加载bitstream，若已经固化就可以跳过这一步

  2. 上位机开机，只有FPGA中的bitstream加载完成后才能开机，否则上位机无法识别硬件。

  3. 加载DSP程序，最好在FPGA中的bitstream加载完成后再启动，然后等待上位机调用。

    等待调用

  4. 每次启动调用，DSP会打印处图像序列的一些信息，比如图像的长宽，帧数，ROI的信息，每次传输的数据大小和最后传回上位机的结果数据的大小。

    完成测试

  5. 完成一组序列的测试后DSP就开始等待下次调用