基于DSP并行處理系統(tǒng)的虛擬儀器設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、浙江人學(xué)博士學(xué)位論文摘要。本文以國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目97772“自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與設(shè)備技術(shù)的研究”為主要研究背景開(kāi)展的。首先，在深入研究了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和VXI虛擬儀器發(fā)展技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出并實(shí)現(xiàn)了一種新的模塊化、支持多DSP并行處理的多功能VXI(VMEbusExtensionsforInstrumentation)儀器平臺(tái)VVP(VXIVersatilePluginPlatform)；其次，提出了在考慮到操作

2、流水線和宏流水線影響下，數(shù)據(jù)塊并行處理策略在基于環(huán)網(wǎng)的分布式多DSP系統(tǒng)中的新應(yīng)用；第三，提出了向共享總線形式的多SHARC(ADSP2106x系列DSP)系統(tǒng)執(zhí)行“直接宿主機(jī)導(dǎo)入”監(jiān)控程序的新方法；最后提出了利用Petri網(wǎng)和布爾矩陣為主要建模和分析的工具，實(shí)現(xiàn)基于消息的多DSP程控儀器主監(jiān)控程序設(shè)計(jì)的新方法。I第一章綜述部分提出了選題的意義，介紹了實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、并行處理技術(shù)和VXI虛擬儀器的概念與發(fā)展現(xiàn)狀，課題提出的背景與主

3、要的研究方向。第二章在分析了現(xiàn)有VXI多功能儀器和支持多DSP并行處理模塊的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，介紹了vVP平臺(tái)的基本設(shè)計(jì)思想，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具體功能等。VvP儀器采用了加強(qiáng)的基板加若干功能插板的實(shí)現(xiàn)形式，可以構(gòu)建無(wú)處理器的基本應(yīng)用系統(tǒng)，單處理器的典型應(yīng)用系統(tǒng)直到多處理器的高端應(yīng)用系統(tǒng)，文中對(duì)VXI—VVP接口部分這一共性關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。第三章首先分析了目前“一模多用”的VXI儀器插板功能子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一般思路，提出了實(shí)現(xiàn)vV

4、P功能子系統(tǒng)多向訪問(wèn)功能的“存儲(chǔ)器區(qū)地址全透明映射”策略，并結(jié)合數(shù)字I／O模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，描述了基本的和標(biāo)準(zhǔn)的vVP插板應(yīng)用子系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法。最后分析了基于多SHARC的VVP可擴(kuò)展并行處理系統(tǒng)的組成方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第四章先深入分析了多SHARC應(yīng)用系統(tǒng)中，由多層次流水線控制的并行機(jī)制和并行處理性能。提出了在考慮到操作流水線和宏流水線的影響下，數(shù)據(jù)塊并行處理策略在基于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分布式多SHARC系統(tǒng)中的新應(yīng)用。文中以FIR和IIR濾

5、波算法為例，對(duì)并行塊處理策略在多DSP實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入探討，并對(duì)FIR濾波算法進(jìn)行了驗(yàn)證。第五章提出了向共享總線的多SHARC系統(tǒng)執(zhí)行“直接宿主機(jī)導(dǎo)入”DSP監(jiān)控程序的新方法，隨后又提出了基于消息的程控儀器主監(jiān)控程序控制的概念，并以VVP數(shù)字FO模塊為例，描述了利用Petri網(wǎng)和布爾矩陣為主要建模和分析的’本文的研究課題得到國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目97—772“自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與設(shè)備技術(shù)的研究”資助浙江大學(xué)博士

6、學(xué)位論文processingschemefordistributedmulti—DSPringnetworksystemisintroducedinviewofDSPs’macropipelinesandoperatingpipelinesBasedonthisscheme，theimplementationofFIRandIIRdigitalfilteralgorithmsarcdissertatedandtheFIRalgorith

7、misexaminedthroughVVPplatformChapter5providestheDirectHostBootingmethodforbussharedmulti—SHARCsystemsinordertoeasethebootingprocedureandimproveitsefficiencyThenthemessage—basedflowcontrolofmainmonitoringprograminprogram—

8、controlledinstrumentisbroughtforwardWiththemodelingandanalyzingtoolsofthePetrinetandBooleanmatrix，themainmonitoringprogramdesignmethodofamultiDSPsystemispresentedwiththeexampleofdigitalYOVvPmoduleChapter6illustratestheba

9、sicstructureanddesignapproachestoVVPvirtualinstrument’ssoftwareaccordingtotheVXIPlug&Play(VPP)specificationsAfterwardsitdiscussesthedesignmethodsfornecessaryVPPsoftwaresectionsinafunction—fixedtypicalWPinstrumentunderthe

10、WIN9x／WlNNTVPPframeworksuchastheinstrumentdriveranditsfunctionpanel，thesoftpanelandtheknowledgelibraryfiles，ereIntheend，theapplicationsoftwareofaVVPvirtualinstrumentimplementedonthegraphicdevelopingplatformisdiscussedbri