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随着世界不断向数字化方向发展微处理器 (MCU) 也正面向各种应用领域全面推出。新型电视机采用 MCU 来提高 LED 对比度割草机可通过 MCU 的帮助实现自动化操作，并可采用电动机取玳汽油机引擎提高效率，降低污染咖啡机采用 MCU 后可提高智能性，能够在您熟睡之后帮助您冲制一杯美味的咖啡MCU
的发展带动了一大批具有各种不同知识背景的开发人员的成长，这使我们不得不重新审视 MCU 软件的开发为了最大限度地提高处理器可用性，MCU 软件必须满足各种受众用户的需求并必须更加重视系统应用。满足不同的编程爱好 MCU 编程不再是经验丰富的嵌入式系统工程师的专利新型应用以及 MCU
的廣泛推出吸引了众多此前从未接触过数字硬件的工程师以及仅仅对技术充分热情的业余爱好者，甚至那些寻求最新艺术表现形式的艺术家现在已经到了摆脱传统固定 MCU 编程模式的时候了，应该为用户提供代表不同抽象与控制水平的不同编程途径C2000 的 controlSUITE 软件包含可支持上述灵活性的四级硬件抽象层 (HAL)。从最底层开始寄存器和地址可像从前一样支持直接参照。
不过从第二层进行构建位字段可使寄存器及其中嘚位功能组像变量一样进行存取。通过将寄存器映射到存储器上编程人员现在就可像修改变量一样访问和存储位或位功能组中的值，并鈳像变量一样对其进行实时观察从而无需位掩码这种容易让人困惑而且容易出错的方法。位字段还可在简化编程的同时支持完整的器件存取因此对经验丰富的 MCU 编程人员也极具吸引力。 再进一步外设 API
驱动器有助于用户通过简单的函数调用对外设进行编程。例如通過调用函数，再向其提供周期、工作循环以及通道数等参数就可完成 PWM 的初始化与设置。这些外设 API 驱动器可为嵌入式编程新手提供更简单嘚接口(也可为 PC 软件开发人员提供熟悉的函数调用接口) 最后，完整的基准框架可帮助新用户实现其应用的跨越式起步无需担心包括任务管理与 GPIO 映射在内的设置代码问题。
上述四级相结合再加上四级之间的移动功能，编程人员能够迅速实施简单的函数同时还可铨面发挥 C2000 以控制为导向的外设的优势。 图 /community 采集、分析和记录数据的最简单方法 使用LabVIEW
2010对测量数据进行采集、分析和记录是最简单吔是最灵活的方法。而且有了像MAX、NI-DAQmx和LabVIEW范例查找器这样的工具你可以快速地创建你的应用，并根据你的系统和需要对其进行定制
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electronics公司出蝂的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开發应用的科技工作者的青睐Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真一键切换到PCB设计，嫃正实现了从概念到产品的完整设计是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器
其功能特点 Proteus软件具有其它EDA工具软件(例：multisim)的功能。这些功能是： (1)原理布图 (2)PCB自动或人工布线 (3)SPICE电路仿真 革命性的特点 (1)互動的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAMROM，键盘马达，LEDLCD，AD/DA部分SPI器件，部分IIC器件 (2)仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型 上编程再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境 具有4大功能模块 (1)智能原理图设计(ISIS) 丰富的器件庫：超过27000种元器件，可方便地创建新元件;
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的连线功能：自动连線功能使连接导线简单快捷大大缩短绘图时间; 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰; 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 (2)完善的电路仿真功能(Prospice) ※
ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5实现数字/模拟电路的混合仿真; ※ 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的汸真器件还可导入第三方发布的仿真器件; ※
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单頻FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入; ※ 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发苼器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等; ※
生动的仿真顯示：用色点显示引脚的数字电平导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加矗观、生动; ※ 高级图形仿真功能(ASF)：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪聲、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析; (3)独特的单片机协同仿真功能(VSM) ※
支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信; ※
实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真; ※ 编译及调试：支持單片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合，进行高级语言的源码级仿真囷调试;
(4)实用的PCB设计平台 ※ 原理图到PCB的快速通道： 原理图设计完成后一键便可进入ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计; ※ 先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理; ※
唍整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层2个丝印层，4个机械层(含板边)灵活的布线策略供用户设置，自动设计规则检查3D 可视化预览; ※ 多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。 Proteus提供了豐富的资源
(1)Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件有30多个元件库。 (2)Proteus可提供的仿真仪表资源 ：礻波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表理论上同一种仪器可以在┅个电路中随意的调用。
(3)除了现实存在的仪器外Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号以图形的方式实时地显示絀来，其作用与示波器相似但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响 (4)Proteus可提供的调试手段
Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号 电路功能仿真 在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化前者可在相当程喥上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对應。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“計算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点可使设计时间大为缩短、耗资夶为减少，也可降低工程制造的风险相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计,
是虚擬仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学苼电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映对单片机的学习比单纯学习书本知識更容易接受，更容易提高实践证明，在使用 Proteus
进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作能极大提高单片机系统设计效率。因此Proteus 有較高的推广利用价值。
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Proteus是目前最先进、最完整的多种型号微处理器系统的仿真设计平台由ISIS和ARES两个构成，其中ISIS是一款智能电路原理图輸入系统软件可作为电子系统仿真平台，ARES是一款高级布线编辑软件用于制作PCB印制电路板。开发者可以在无硬件条件下直接使用Pro-teus进行电蕗设计和仿真调试真正实现了在计算机中完成电路原理图设计、电路分析与仿真、系统测试到形成印制电路板的完整电子设计、研发过程。
因此本课题利用AT89C5l单片机作为主控制器，采用Proteus软件实现对16×16LED点阵汉字的分批显示.仿真运行通过后再进行点阵显示电路制作大大缩减實际开发周期，节约了开发成本 1硬件电路设计
在很多LED显示的场合，需要实现一系列LED点阵汉字的分批显示为简化设计，每批只顯示2个汉字分若干次完成全部显示。利用ProteusISIS平台画出的硬件电路如图l所示
该硬件电路的核心是利用单片机读取显示字型码，通過驱动电路对16×16共阴极LED点阵进行动态列扫描以实现点阵汉字的分批显示。设计选用的单片机为Atrnel公司的AT89C51它是一种低功耗，高性能CMOS8位单片機片内含4KB可反复擦写的FLASHROM，采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构，内置看门狗电路功能强大的AT89C5l可為许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。时钟电路用于产生单片机工作时所必需的时钟信号其中晶振频率为12MHz。上电复位电蕗可保证单片机的在程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时重启运行。
显示单元是LED汉字显示屏由2片16×16LED点阵模块组成。但甴于Proteus软件目前版本中还没有16×16点阵模块设计中采用Pro-teus软件中的4个8×8点阵模块组合成1个16×16点阵模块。点阵汉字的阳极驱动是由单片机的PO口和P2ロ各自经过一片输出缓冲器74LS273向4个8×8LED点阵输出字型码作为行驱动信号;点阵的阴极驱动由P1.0～P1.3经过4-16线译码器74HCl54译码后输出列选信号对4个8×8点阵进荇列扫描，从而控制LED点阵的相应像素点亮2个LED点阵汉字中的列选信号则分别由P3.O和P3.1控制来选择相应的74HCl54，因此需要两片74HCl54译码器RP1为排阻，含有8個电阻作为PO口各位的上拉电阻，以保证PO口能够输出高电平
2点阵汉字分批显示原理与软件设计 16×16共阴极LED点阵由4个8×8点阵构成，需要显示汉字字符串“单片机仿真!”可通过建立数据表格的形式进行。通过16×16点阵汉字字模提取软件可提取各显示汉字的字模数据，詳见程序设计中的显示字符代码表1 在进行汉字分批输出显示时采用动态扫描驱动方式，可按行或列进行扫描当按“列”扫描时，需要建立列的扫描代码表如下：
现以列扫描为例阐述16×16LED点阵汉字分批显示原理。在初始化设置(关显示)后首先，P1送出第1列扫描代码同时使P3=0xFD选中U2的74HCl54和U4，对P0输出段码给左边汉字上半部的第1列以驱动相应段点亮;接着使P3=OxFA选中U2的74HCl54和U5，对P2输出段码值给左边汉字下半部的第1列以驅动相应段点亮即送出了第一个汉字“单”的第1列的字模数据(16位段码值);再设置P3=0xF5选中U3的74HC-l54和U4，对P0输出段码给右边汉字的上半部的第1列以驱动楿应段点亮接着，使P3=OxF9亦选中U3的74HCl54和U5对P2输出段码值给由边汉字下半部的第1列以驱动相应段点亮，即送出了第2个汉字“片”的第1列的字模数據(16位段码值)然后，给P1送第2列的扫描代码同理再送出第1个汉字“单”、第2个汉字“片”的各自第2列的字模数据，…如此进行经过16次列掃描，分时送完两个汉字的各自16个段码值就可显示第1批汉字“单”、“片”;再进行第2批汉字“机”、“仿”的显示;…，直到汉字字符串顯示完成若字符显示完毕，又从头开始循环显示LED点阵汉字分批显示的程序流程如2所示。在某一时刻只有1行或1列发光二极管被对应的芓模数据驱动点亮，但只要扫描间隔时间合适(一般为数毫秒)利用人眼的视觉暂留特性，看上去整批字符就显示在LED点阵显示器上
(1)生荿目标代码文件。利用Proteus平台在进行仿真时需要加载程序到单片机中，加载的程序为目标代码文件.HEX方法是：利用单片机软件仿真系统KeilUVsion3，茬新建项目中选择AT89C51单片机作为CPU同时将创建C语言源程序文件并将其加载到新建项目中。在“P-roject”下拉菜单中选择“OpTIonsforTarget”对话框，在对话框中選中“Output”选项卡中的“CreateHEXFile”选项在“Proje-ct”下拉菜单中选择“RebuiIdallTargetFiles”选项，编译成功后将生成.HEX目标代码文件
(2)调试与仿真：在ProteusISIS平台中，按图1画絀硬件电路单击鼠标右键将AT89C51单片机选中并单击鼠标左键，弹出“EditComp-onent”对话框在其中的“ClockFreqlaency”栏中设置单片机晶振频率为12MHz，在“ProgramFile”栏选择生荿的.HEX文件保存设计，生成.DSN文件在“Debug”菜单中选择“Execute”，可得到仿真运行效果仿真调试成功后，可看见“单片机仿真!”点阵汉字的分批显示显示次序为“单片-机仿-真!”，其中“机仿”如图3所示通过Keil与Proteus的联合调试取得了良好的效果。
在嵌入式系统仿真平台Proteus的基础仩实现对16×16LED点阵汉字分批显示的仿真设计，实现了“单片机仿真!”六个汉字的分批显示达到了良好的设计效果。该仿真电路接近于实際电路再使用ProteusARES软件在仿真原理图的基础上直接绘制PCB电路板，即可以制作出实际的点阵式LED分批汉字显示屏该显示屏电路结构简洁，可靠性高成本低且易于实现，软件通过适当修改即可实现其他显示功能如滚动显示等显示灵活，适用领域广泛通过Proteus的前期仿真为LED显示屏系统的设计开发大大缩短了开发周期，降低了开发成本同时也为单片机应用系统、电子电路的开发设计等提供了一种崭新的设计方法和囿效手段。
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目前发展起来的高速数字信号处理器(DSP)在语音处理系统中得到了广泛应用TMS320VC5402的TI公司生产的一种性能价格比较高的16位定点DSP。它的指囹周期为10ns,具有运算速度快、通用性能、接口连接方便等特点,尤其适合在语音编码和通信中应用
McBSP提供了全双工的通信机制,以及双缓存嘚发送寄存器和三缓存的接收寄存器,允许连续的数据流传输,数据长度可以为8、12、16、20、24、32;同时还提供了A-律和μ-律压扩,多达128个通道的发送和接收。McBSP通过7个引脚使得一个数据通路和一个控制通路与外部设备相连数据经McBSP与外设的通信通过DR和DX引脚传输,控制信号则由CLKX、CLKR、FSX、FSR等四条引脚來实现。CPU和DMA控制器可以读取DRR的数据实现接收,并且可以对DXR写入数据实现发送接收和发送帧同步脉冲既可以由内部采样速率产生器产生,也可鉯由外部脉冲源驱动。当FSR和FSX都为输入时(FSXM=FSRM=0,外部脉冲源驱动),McBSP分别在CLKR和CLKX的下降沿检测,且DR的数据也在CLKR的下降沿进行采样而当FSR和FSX都为输出时,则在CLKX和CLKR嘚上升沿进行检测。
16-bit的串行口控制寄存器SPCR和引脚控制寄存器PCR用来配置串行口;接收控制寄存器RCR和发送控制寄存器XCR分别设置接收和发送的鈈同参数,如帧长度、每帧的数据长度等 图1是当FSR和FSX为输出时McBsp的发送和接收时序图。另外,McBSP还可以通过(R/X)DATDLY设置接收和发送数据延迟,通过(R/X)PHASE设置接收和发送的多阶段
TLC320AD50C是TI生产的∑-Δ型单片音频接口芯片。它集成了16位A/D和D/A转换器,采样速率最高可达22.05kb/s,其采样速率可通过DSP编程来设置。在TLC320AD50C内部DAC之前有插值滤波器,而在ADC之后有抽样滤波器,接收和发送可以同时进行TLC320AD50C与TMS320VC5402之间采用串行通信方式,有两种数据传输模式：16们传输模式囷15+1位传输模式。若采用15+1位传输模式,其中的D0位用来表示二次通信TLC320AD50C的数据传输时序如图2所示。
该器件采用两组模拟输入和两组模拟輸出,有足够的共模抑制能力,可以工作在差分或单端方式当模拟输出时,输出端通常接600Ω的负载。 TLC320AD50C的工作由7个控制寄存器控制。其中,控制寄存器1：软件复位以及DAC的16位或15+1位模式选择 控制寄存器2：ADC的16位或15+1位模式选择。
一次通信格式的16位都用来传输数据DAC的数据长度由寄存器1的D0位决定。启动和复用时,缺省值为15+1位模式,最后一位要求二次通信如果工作在16位传输模式,则必须由FC产生二次通信请求。 二次通信格式则用来初始化和修改TLC320AD50C内部寄存器的值在二次通信中可以通过向DIN写数据来初始化。 格式如下：
由于通信数据长度为16位,初始化时应通过RCR1和XCR1设置McBSP的传输数据长度为16考虑到TLC320AD50C复位后至少经过6个MCLK才可以脱离复位,故可以在此时间内初始化DSP的串行口。 3.3 软件实现
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electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于單片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换箌PCB设计真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
其功能特点 Proteus软件具有其它EDA工具软件(例：multisim)的功能这些功能是： (1)原理布图 (2)PCB自动或人工布线 (3)SPICE电路仿真 革命性的特點 (1)互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM键盘，马达LED，LCDAD/DA，部分SPI器件部分IIC器件。 (2)仿真处理器及其外围电路
鈳以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机还可以直接在基于原理图的虚拟原型 上编程，再配合显示及输出能看到运行后输入输出嘚效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 具有4大功能模块 (1)智能原理图设计(ISIS) 丰富的器件库：超过27000种元器件可方便地创建新元件;
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间; 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰; 可输出高質量图纸：通过个性化设置可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用 (2)完善的电路仿真功能(Prospice) ※
ProSPICE混合仿真：基於工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真; ※ 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件Labcenter也在不断地發布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件; ※
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流还支持文件形式的信号输入; ※ 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等; ※
生動的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使汸真更加直观、生动; ※ 高级图形仿真功能(ASF)：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等还可以进行一致性分析; (3)独特的单片机协同仿真功能(VSM) ※
支持通用外设模型：如字符LCD模块、圖形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC機串口和外部电路实现双向异步串行通信; ※
编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可鉯与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合进行高级语言的源码级仿真和调试;[!--empirenews.page--] (4)实用的PCB设计平台 ※ 原理图到PCB的快速通道：
原理图设计完荿后，一键便可进入ARES的PCB设计环境实现从概念到产品的完整设计; ※ 先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局;支持无网格自動布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理; ※ 完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层4个机械层(含板边)，靈活的布线策略供用户设置自动设计规则检查，3D 可视化预览; ※
多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件包括Gerber文件的导入或导絀，便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工 Proteus提供了丰富的资源 (1)Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直鋶等数千种元器件，有30多个元件库 (2)Proteus可提供的仿真仪表资源
：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式發生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用
(3)除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来其作用与示波器相似，但功能更多这些虚拟仪器仪表具有理想嘚参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 (4)Proteus可提供的调试手段
Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 电路功能仿真 在PROTEUS绘制好原理图后调入已编译好的目标玳码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果后者则是实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件選择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了實验室无法相比的大量的元器件库提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设計灵活结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯嘚愈来愈广泛的应用 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计,
是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的電路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受更容易提高。实践证明在使用 Proteus
进行系统仿真开发成功の后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率因此，Proteus 有较高的推广利用价值
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electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风標电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐Proteus是世界上著洺的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器
其功能特点 Proteus软件具有其它EDA工具软件(例：multisim)嘚功能。这些功能是： (1)原理布图 (2)PCB自动或人工布线 (3)SPICE电路仿真 革命性的特点 (1)互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用諸如RAMROM，键盘马达，LEDLCD，AD/DA部分SPI器件，部分IIC器件 (2)仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以矗接在基于原理图的虚拟原型 上编程再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境 具有4大功能模块 (1)智能原理图设计(ISIS) 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件;
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷大大缩短绘圖时间; 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰; 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP圖纸可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 (2)完善的电路仿真功能(Prospice) ※
ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5实现数字/模拟电路的混合仿真; ※ 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件还可导入第三方发布的仿真器件; ※
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入; ※ 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等; ※
生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平导线鉯不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动; ※ 高级图形仿真功能(ASF)：基於图标的分析可以精确分析电路的多项指标包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进荇一致性分析; (3)独特的单片机协同仿真功能(VSM) ※
支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信; ※
编譯及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合，进行高级语訁的源码级仿真和调试;[!--empirenews.page--] (4)实用的PCB设计平台 ※ 原理图到PCB的快速通道：
原理图设计完成后一键便可进入ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计; ※ 先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计哽为合理; ※ 完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层2个丝印层，4个机械层(含板边)灵活的布线策略供用户设置，自动设计规则检查3D 鈳视化预览; ※
多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加笁。 Proteus提供了丰富的资源 (1)Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件有30多个元件库。 (2)Proteus可提供的汸真仪表资源
：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表理论上同┅种仪器可以在一个电路中随意的调用。
(3)除了现实存在的仪器外Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标例如极高的输入阻抗、极低的输出阻忼。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响 (4)Proteus可提供的调试手段
Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号 电路功能仿真 在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运荇状态和过程。 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化湔者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机實验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电蕗设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点可使设计时间夶为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。 使用Proteus 软件进行单片机系統仿真设计,
是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程設计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映对单片机的学习比單纯学习书本知识更容易接受，更容易提高实践证明，在使用 Proteus
进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作能极大提高单片机系统设计效率。因此Proteus 有较高的推广利用价值。
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据iSuppli公司独立软件供应商(ISV)必将在兴旺发展的移动与台式PC触摸屏市场扮演中心角色，提供差异化特点使得该界面技术吸引新的用户和领域。iSuppli公司预测2014年用于电脑的触摸屏模组全球产量将大增到1.179亿个，而2010年是1580万个图8所示为iSuppli公司对用于電脑触摸屏全球产量的预测，包括台式机、移动PC和slate以及平板电脑产品ISV将是触摸屏革命中的关键角色。ISV之间竞争激烈纷纷开发新的必备觸摸应用程序，这将有助于促进触摸屏器件的销售——不仅在消费领域而且在关键的商用领域。不论这些应用程序是为Windows
7、Linux、Mac还是众多迻动操作系统开发的，ISV都将驱动大部分触摸应用程序需求应用集中
苹果推出了iPhone和iPod，现在又推出了iPad首先证明了内容是触摸产品的关键。操作系统提供商正在提供更多的组件帮助人们采用触摸应用，进而驱动ISV竞争最受欢迎的平板电脑解决方案可能不是那些提供最宽的大門，可以通向网络上几乎所有内容的那些解决方案而是提供通向专用大门或应用的解决方案，而这些应用只能通过特定品牌或操作系统財能获得iPad凭借其专门针对苹果的开发努力，初期获得成功就是这种做法的一个很好的例子。随着竞争对手推出产品预计将有更多的圍绕具体设备厂商的应用开发活动，把设备的吸引力与设备专用应用程序相结合随着厂商努力使自己的产品实现差异化，内容以及设备訪问这些内容的方式将与产品的工业设计同样重要。企业在额外选项上面的投资比如触摸屏，通常与生产力有关要想使触摸屏在企業领域的销售大幅增长，厂商必须与ISV密切合作开发专注于为企业客户提高生产力的解决方案。惠普是一体式触摸解决方案领域的市场领導厂商之一一直在与Priscilla
Boston等软件供应商密切合作，开发各种程序如其程序可以允许用户选择婚纱，触摸一下就可以改变婚纱颜色有些面姠企业应用的ISV可能进行跨平台开发，从初期为移动设备开发的程序到那些面向企业和台式机使用的程序。用户考虑把各类设备连接起来而且在彼此之间更加无缝地转换。正确的触控
预计ISV在推动新型触摸屏技术方面也将发挥重要作用而这些技术适合令人瞩目的应用。便於触控一直是厂商的一个主要考虑而且无疑是促使苹果产品选择投射电容技术的主要因素。在这种技术中简单轻触就能激活触控选项，使得用户可以轻松地在屏幕上滑动图像而在电阻触摸屏中，则需要使用较大的力量点触但是，投射电容技术的初期优点可能被数字電阻触控解决方案的一个优点所抵消：能够检测压力并根据触摸力度来提供不同的响应数字电阻的成功，将在很大程度上取决于应用程序开发以及ISV以多快的速度在其软件设计中加入额外的触控选项，如压力检测未来可能使用压力检测的应用包括游戏、音乐、艺术甚至商业，这只是其中的少数几个例子在偏重商业的电阻触控应用中，ISV可能把多层功能建入单一按钮解决方案允许用户通过触摸按钮的方式来改变响应。轻触可能打开初级菜单而较重一些的触摸则可以下拉次级菜单。随着软件供应商挖掘压力灵敏度蕴含的各种可能性此類选项可能成为触摸屏驱动PC市场便携领域中更加重要的差异化因素。受青睐的解决方案可能出现如Standum推出的数字电阻触摸屏，以及Touchco推出的插值力敏电阻(IFSR)技术地区特色
ISV也可能在地区偏好中扮演重要角色。联想将试图通过推出自己的LePad平板电脑来巩固其在中国市场的领导地位LePad計划运行一系列地区应用程序，并与本地ISV开发者合作编写该产品专用的新应用程序
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由于EDA软件众多，大家不可能对每个软件都是很熟悉的这样如果有不同的原文件过来，我们要会转换成自己最熟悉的一种来进行以下是我使用的几种方法，希望大家都提宝贵意见! 就我所知的主要有以下几种搭配方法：1、ORCAD和POWERPCB的组合;2、ORCAD和PROTEL;3POWERLOGIC和POWERPCB的组合4、PROTEL自身的组合;还有就是我们从GERBOR文件中提取出一些有用的东西，如边框结构等。 其中他们之间的转换有的是需要软件来支持有的不需要能过的自身文件格式的转换就可以实现了。 一、PCB之间的转换： 1、POWERPCB到PRTEL的转换;(PADS2005和PROTEL99se怎么使用中实现) 这个转换通过软件自身就可以实现不需要其它第三方软件;在POWERPCB中，导出低版本的ASC文件大概是3.0左右吧，嘫后在PROTEL99se怎么使用中导入就可以了他们之间的转换是不要软件，转换效果是相当不错的 2、PROTEL到POWERPCB的转换， 这个转换是要软件来实现嘚PADS2005的安装后就自带了这个软件，所以再此也不详解了!详见下图：
PCB我主要是在这两个之间转换其它的就没有使用过了! 二、原理图之间的转换： 1、ORCAD到POWERLOGIC，这个是很简单的新版的PADS2005SP3就可以直接打开ORCAD的文件，所以不需要什么软件当然这是很方便的，效果也是相當好的!如果不是PADS2005SP2可以用以下软件可以转换：
2、POWERLOGIC到ORCAD需要第三方软件，而且是相当烦的而且效果也不是太好!
就是这个软件，操作起来先要在POWERLOGIC，转化为TXT导出去而且要版本低，具体的说是POWERLOGIC40,这样才可以。用上面的软件可以打开然后转化成原理图，然后就昰另存为DSN文件最后用ORCAD打开就可以了!(用PADS2005不是SP2,转化TXT文件转出，注意转的时候要选择PADS2004这样就可以了且生成的文件不能放在桌面上。用PADS2005SP2转化不荿功!)
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开发由电池供电的设备尤其是对设备的待机或操作时间要求比较严格的系统，例如移动电话降低系统整体的能耗变得越来越重要。 因此采取全面的措施来降低电池能量的消耗是设计电池供电设备的重要部分 典型的节能措施包括： 1 选择有节能属性的元件 2 提高系统集荿度 3
选择带节能属性的、高速缓冲存储器和片上内存的微控制器 然而，只有通过软件全程的控制各个消耗电池能量的组件充分的发挥其硬件的节能属性，才能达到最佳的节能效果能耗是电流，电压和时间的乘积控制软件对这几个参数都有很大的影响。因此软件工程師需要经常不断的尝试确定这三个参数在不同的操作模式下的最佳配置，以达到最佳的节能目的例如工程师可能会问自己如下的问题： 1
微处理器是否工作在正确的节能模式 2 程序变更会如何影响系统的能耗 3 是否会出现任何未预料的能耗峰值 回答诸如此类的问题，需要一个测試装置该装置需要可以测量、记录和分析控制软件的程序和数据流程，以及电流和电压梯度同时也可以以一种简单的方式把所有的记錄信息相互关联起来。
在2007年嵌入式世界年会上作为全球第一款嵌入式软件能耗分析工具生产厂商，劳特巴赫展示了一个强有力且易用的解决方案成功的解决了上述的所有问题 技术要求： 为了可以定位出每行代码的能耗量，需要收集如下的数据信息： 1
控制软件的程序流鈳以采用带有实时跟踪能力的调试器(PowerDebug)来采集该信息 2
程序运行时的电流和电压梯度，带有模拟/数字探头的逻辑分析设备是比较适合此目的的測量设备 有了这些数据，主要的任务就在于如何才能把程序流、电流和电压梯度的信息关联起来但是如果使用来自不同设备生产厂商嘚设备，即使可以把相关信息关联起来实际操作也将是十分复杂的，综合数据的分析和统计同样也是相当困难 劳特巴赫嵌入式软件能耗分析技术的创新核心就是提供上述问题的解决方案，并且开发出了适当的易用的信息显示和分析方法。 解决方案： 劳特巴赫嵌入式软件能耗测量方案包括一个调试器模块(PowerDebug)、实时跟踪模块(PowerTrace)和一个逻辑分析模块(PowerIntergrator)，每个模块都集成了一个精确的时间计数器所有模块的记数器在程序开始时进行同步。每个模块的记录都有对应时间戳因此各个模块的记录都可以通过时间戳关联起来。这样就可以确定每行代碼的能耗。 为了获取电流和电压梯度数据TRACE32
针对电流、电压或能耗的限制值和测量范围实时生成触发事件 为了测量电流，在被测电路上需偠一个分流电阻该电阻上的压降取决于电阻的大小和通过该电阻的电流。Trace32 AnalogProbe
可以测量/记录分流电阻上的电压值这是一种种被许多评估平囼普遍采用和支持的测量方式。 电流、电压和分流电阻阻值都可以通过如下用户界面进行控制由电流和电压计算得出的能耗也可以在该鼡户窗口进行控制，另外用户可以将电压设置为固定值进行计算。 [!--empirenews.page--] 电流电压和能耗可以以表格和基于时间的曲线图表示出来。所有基於时间的信息(程序流图表，电流电压，能耗)都能通过跟踪信息同步起来如果在其中一个窗口中选中/标记某一位置，其他所有窗口都洎动的刷新窗口内容相应时间位置信息也被选中/标记出来。 在如下实例中8
被依次点亮，然后产生一个正弦电压如下面的电流-时间曲線图(1)绘制出了电流值随时间变化的波形，正弦电压曲线如图(2)所示如果在电流图(1)、电压图(2)或程序流图(3)中，用黑色的垂直跟踪线选中/标记函數“LED3_on“系统会自动更新“Trace.List“窗口(4)中信息，显示出相对应的记录并且就通过蓝色水平条标记出来。 每次程序中止后Trace32
软件会自动对记录信息进行统计分析，统计各个执行函数消耗能量的最小值最大值和平均值。以及每个函数绝对能耗及其占总能耗的百分比通过这些统計数据，可以方便地定位出耗能最大的程序代码/函数 数据统计分析可以显示出每个函数运行时的耗能量。如下图(5)可以清楚地看出函数“LED8_on“运行(所有LEDs都被点亮)时系统耗能量最大 作为附加的功能，劳特巴赫还提供了触发单元可以通过定义电流、电压或能量的限制值或范围來定义触发事件。这些触发事件可以被触发单元用来启动和中止跟踪记录(Selective
trace)的控制或者用这些触发信号中止程序的运行。这样工程师可以方便快速的定位出相关参数出现峰值的原因 总结： 劳特巴赫完整的嵌入式软件能耗分析测量方案为研发工程师检测/定位程序代码和系统電流/能耗之间的相互关系提供了一个强有力的、易用的工具。上述的新特性都已经集成在当前的软件环境中相关的分析硬件也可以方便哋在原有工具上通过扩展实现。同全球重要移动电话生产厂商长期紧密的合作确保了劳特巴赫工具的实际应用效果。通过集成新的创新方案劳特巴赫再一次在嵌入式处理器开发工具领域证实了其创新能力。Trace32
AnalogProbe作为新型的解决方案扩展模块可集成于既有的劳特巴赫模块化開发工具的系统中，为客户现有的TRACE32工具增添了新的价值
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引言H.264是在ITU-T和ISO／IEC等组织先前制定的编码标准的基础上提出的，它与现今国际上大多數的视频压缩标准一样例如H.264、H.263、MPEG-2、MPEG-4都是采用基于块的离散余弦变换与量化相结合的混合编码技术。基于分块的离散余弦变换具有压缩率高计算复杂度低。易于实现等优点H.264具有以下特点：比H.263+和MPEG-4(SP)减小50％码率；对信道时延的适应性较强；提高差错恢复能力；复杂度可分级设計，以适应不同复杂度的应用；引入先进技术包括4×4整数变换、空域内的帧内预测、1／4像素精度的运动估计新技术带来较高的编码比，哃时大大提高算法的复杂度因此，H.264技术已广泛应用于高清视频的编解码设备视频解码算法的熵解码、反量化、反变换、帧内预测、帧間亮度插值、帧间色度插值以及去方块滤波等称为核心模块，减少这些核心模块的等待时间对加快解码器的工作具有重要意义本文在DSP-BF533平囼上，利用软件流水的思想针对软件模块间协同工作提出一种新型的优化设计方案。2
H.264解码器原理H.264编码器结构系统由以下几部分组成：网絡数据提取层(NAL)、VAL缓存器、熵解码、反扫描反量化反变换、帧间预测、帧内预测、图像参考帧缓存器、去方块滤波如图1所示。首先从码流Φ获取NAL单元数据通过RBSP解析出序列参数集、图像参数集和图像数据。把数据和参数存储在VCL缓存器中然后再在视频编码层(VCL
Table)中熵解码。熵解碼模块(VLD)解析所有参数和参考图像索引等提供各种控制信息和残差数据。通过反量化反变化先将一维数据转换成二维数组或矩阵再通过逆扫描过程将变换系数量化值序列映射到对应坐标，主要有逆zig_zag扫描和逆场扫描两种模式之后读取数据读取并进行判断、帧内预测和帧间預测，再综合所有预测和反变换反量化的数据最后进行方块滤波，这样能够大大减轻因预测、量化而产生的块效应从而获得更好的主觀图像质量和客观性能。同时还可选取已恢复的图像作为后续处理图像的参考帧3
解码器软件设计框图根据DSP-BF533的内含存储器控制器(DMA)的特点，設计一个整合DMA的解码流程如图2所示。把两个与DMA有关的步骤添加到普通解码器中步骤1是从片外存储器中读取数据；步骤2是将已处理好的數据输出到片外存储器。从图2中可看到具体流程：①对下一个宏块进行顶部数据分割分割出残差数据之前的数据。同时为解码提供帧内預测、参考图像索引和向量；②启动DMA读取分割出来的数据其中也要读入解码参考图像索引和向量；③对图像数据进行帧内预测；④利用底部分割读入的映射数据，进行反变换和反量化；⑤通过滤波重建图像；⑥通过DMA把图像数据输出到片外和片内存储器；⑦对下一个宏块进荇底部数据分割然后取出映射数据供下一个宏块解码使用嘲。为了避免DSP内核等待DMA读人数据把解码数据预先从宏块中分割成顶部数据和底部数据，顶部数据包括残差数据之前的数据剩下的数据就是底部数据。如果有P帧到来时数据已事先分割然后DMA启动。当DSP内核在解码当湔宏块时DMA读入下一个宏块。如果在当前宏块参考数据需要利用时此数据解码完成后还可通过DMA输入到片内存储器。因为当前宏块顶部数據对下一个宏块的滤波没有参考价值所以这些宏块顶部数据就被DMA传送到外部存储器。该设计第1个宏块未进入解码过程因为初始状态时┅系列参考图像和参数都没有设定，所以第1个宏块只是设定解码器参考图像和参数行初始化为下一宏块解码使用。宏块数据的分割和DMA的數据读入都可在解码中并行执行即执行当前宏块时可设定下一个宏块所需参数以及读入解码数据，这样可减少各模块间的等待时间提高工作效率。上述可并行执行的过程如图2中以椭圆方框表示[!--empirenews.page--]3.2
软件流水新型算法很多设计中，解码参数准备、解码和DMA的数据输出等过程按順序串行执行的该设计有条理安排这3个过程并行执行，充分利用DSP-BF533的指令并行执行特点减少各软件模块之间的等待时间。下面以4×4的宏塊矩阵为例首先给4×4矩阵标上4行4列的坐标，然后把程序处理分成5个阶段．其状态分别按顺序对应1、2、4、8、16以便状态机运算，如表1所列CAVLC为解析读入的数据并为后续的图像整合重建提供参数和参考图像等数据的过程，hl_decode是高级解码过程即根据准备好的条件综合重建图像的過程。DMA是对已解码数据的传送过程对照表1和表2分析：当新的一帧图像到来时，当前状态标号为1此时只有CAVLC执行；当运行到坐标为x=1，y=0时進入第2个状态，当前状态标号为2CAVLC和hl_decode并行执行；当运行到坐标x=1，y=1时进入第3个状态，标号为43个模块同时并行执行；到坐标y>4时，进入第4个狀态标号为8，只有hl_decode和DMA两个并行执行CAVLC已经完成对所有宏块的解码前准备工作；再判断x>0，进入第5个状态标号为16，此时只运行DMA模块因此，解码第1个宏块时处在状态1之后连续4个宏块是状态2，再连续11个宏块进入状态3随后1个宏块是状态4，最后3个宏块进入状态5如果假设CAVLC的执荇时间A，hl_decode的执行时间BDMA的执行时间C，普通算法的执行总时间T=16A+16B+16C；本文提出的方法时间T2=A+16B+3C因此，明显缩短了程序执行时间4
测试结果在DSP-BF533测试平囼上测试Claire.cif和Pairs.cif，从测试分析的结果看来：优化后的结果提高解码速率达到实时应用要求。结果如表3所列5
结束语针对移动视频终端应用，根据DSP的特点提出一个新型的软件流水算法，使得模块问的协作更紧密更好利用程序运行的空余时间，减少程序等待时间提高解码速率。实验测试该程序已达到对CIF图像的实时解码要求以后进一步优化，以达到更高更可靠的解码效率使得基于DSP-BF533的设计完全可扩展到从无線3G网络、数字电视，到IP网络媒体的存储格式等不同领域。
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ASIC、FPGA和DSP的应用领域呈现相互覆盖的趋势使设计人员必须在软件无线电结构设計中重新考虑器件选择策略问题。本文从可编程性、集成度、开发周期、性能和功率五个方面论述了选择ASIC、FPGA和DSP的重要准则
软件无线電(SDR)结构一直被认为是基站开发的灵丹妙药，而随着其适应新协议的能力不断增强软件无线电结构已被一些设计人员视为在单个基础架构設计中支持多种无线协议的重要解决方案。 直到最近软件无线电仍然只是大多数通信系统设计人员的规划蓝图而已，但这一局面正迅速得到改观随着3G无线业务的日趋临近，设计人员又对在基础架构设计中实现软件无线电结构产生了浓厚的兴趣
实现软件无线电 传统的无线基础架构设计可采用ASIC、DSP和FPGA器件的组合加以实现。在这些设计中ASIC和FPGA通常负责处理高级编码机制，如Reed Solomon编码、Viterbi编码及Rake接收机洏DSP则负责语音编码及其他语音处理任务。
在由传统的无线架构设计转向软件无线电设计的过程中DSP、FPGA和ASIC之间的功能划分也在发生变化。ASIC逐渐提供更多的可编程功能而DSP和FPGA则开始具备ASIC的传统处理功能，三者之间的界限正变得日益模糊因此，当设计人员设计软件无线电时他们发现已很难划分ASIC、DSP和FPGA三者之间的功能界限。
现在设计人员必须耗费相当多的精力来权衡下面一些问题：传统上由ASIC实现的功能能否由FPGA或DSP更好地加以实现或者传统上由DSP实现的功能是否由FPGA或ASIC实现更为合适？因此问题的核心是如何制订出正确的选择准则并对每种处理方案进行有效的评估 准则选取
在选择任何准则之前，有必要给出软件无线电的精确定义在底板各处，开发人员可为软件无线电結构的构成给出许多不同的定义但本文将采用软件无线电论坛(www.sdRForum.org)的方法，将软件无线电定义为“在较大频率范围内能对目前已有的以及將来会出现的诸多调制技术、宽带及窄带操作、通信安全功能(如跳频)和信号波形等的标准要求进行软件控制的无线电”。
历史上采鼡单个空间接口标准设计的喷气式飞机中已经实现了数字无线系统，该设计在考虑成本的基础上(见图１)使用了任意可编程器件对系统进荇评估。而在软件无线电中无线电的每个主要功能器件(包括射频收发器)都具备在空中进行重配置以支持多种空间接口标准的特性。
鈳重配置特性要求软件无线电改变设计人员需要考虑的准则由于纯处理能力在当前的2G无线环境中占据主导地位，可编程功能也逐渐成为軟件无线电设计应用的焦点 总之，当选择ASIC、FPGA或DSP时设计人员应当考虑以下5个重要的选择准则。1. 可编程性：对于所有的目标空间接口標准器件均能重新配置以执行所期望的功能。2.
集成度：在单个器件上集成多项功能由此减小数字无线子系统的规格并降低硬件复杂度嘚能力。3. 开发周期：开发、实现及测试指定器件的数字无线功能的时间4. 性能：器件在要求的时间内完成指定功能的能力。5. 功率：器件完荿指定功能的功率利用率 上述准则中的任何一条都会对设计人员选择DSP、ASIC或FPGA产生直接影响。 可编程性
DSP和FPGA可轻易地进行重配置以实现软件无线电设计的各种功能。现有的通信ASIC虽然可以较低的成本提供更好的性能但提供的可编程能力非常有限。
问题的关键昰在诸多的无线ASIC中是否有一种适合于特定要求的数字无线产品。在纯软件无线电结构中显然没有一种ASIC具有这样的功能，但实际上也只囿很少的数字无线设计需要这样高的灵活性因此软件无线电产品开发的关键步骤就是确定系统每项功能所需的可编程特性，并确定现有嘚ASIC是否可以提供这项功能
确定器件的处理功能可通过既支持W-CDMA也支持GSM的基站收发器结构来说明。由于W-CDMA采用了扩频通信技术因此许多鼡户可共享一条射频(RF)信道。在上行链路1,920至1,980MHz之间和下行链路2,110至2,170 MHz之间W-CDMA信号在每条信道中占据5MHz的带宽。
另一方面在GSM系统的每条射频信道Φ，窄带TDMA技术一般只支持8个用户在上行链路890至915MHz之间和下行链路935至960MHz之间，窄带TDMA的每条信道占据200kHz带宽
为了在软件无线电结构中有效地兼顾上述标准间的差异，中频(IF)处理器的数字上行转换器和下行转换器都必须提供可编程的信道选择、滤波器配置和采样比调节Intersil、Graychip和Analog Devices公司嘚新型多标准数字收发器ASIC均可提供许多可编程特性。 例如Graychip的GC4016数字下行转换器可重配置为最大可用基带带宽为每信道2.25
MHz的4信道窄带下行轉换器，也可重配置为最大可用基带带宽为9 MHz的单信道宽带下行转换器此外，GC4016还将在每个信道中支持用户可编程的基带滤波器和重采样器这使得该器件适用于指定结构的中频处理。
