【DSP入门】DSP2803x算法加速利器之CLA

摘要

上一期讲了如何跨过DSP2803x的首个学习门槛，快速入门这个系列芯片。这期给大家介绍一下这款芯片中算法加速利器CLA（Control Law Accelerator）：独立可编程 且具备32bit浮点运算的协处理器。

 

什么是CLA

DSP2803x芯片是TI推出的经济型芯片，适用于对成本比较敏感的产品，所以主频相对较低（60MHz），不仅比不上面向高端的DSP28335，甚至还比不上古老的DSP281x。不过TI为了平衡性价比，在DSP2803x中加入了可编程浮点处理器。这个处理器可以独立于主CPU进行浮点运算，然后与主CPU交换数据。此外它还可以直接访问ePWM+HRPWM, Comparator 以及 ADC Result寄存器。如此，我们在编程的时候，可以将浮点运算放入CLA中运行，加快控制算法的计算频率。

 

CLA原理框图

CLA框图如下所示。

CLA任务触发机制（总计支持8个任务）：

- 1. 可以通过主CPU用IACK指令触发

- 2. 也可以通过ADCINTx，EPWMx_INT或者CPU Timer 0进行触发.

- 3. 举例：Task 1：ADCINT1 or EPWM1_INT

 

存储区与数据外设共享

- 1. 有两块数据RAM区作为数据共享区：一块CLA可读写，CPU只读；另外一块CLA只读，CPU可读写

- 2.  CLA的程序和数据区可以通过CPU映射到CLA自有的或者CPU中区域

- 3. CLA可以直接访问ePWM+HRPWM, Comparator 和 ADC Result registers

- 4. 注意：除了1， 2， 3点描述的区域外，CLA访问其他区域的数据或者代码是无效的，回读的值为0.

 

主频: 最大频率为SYSCLKOUT的最大频率60Mhz.

 

编程语言

CLA支持的汇编指令相比完全版的TI DSP汇编指令要少了不少。最初CLA只支持用汇编编写，不过只要CGT版本大于6.4.x（具体版本号不太确定了，反正从CCS5开始就已经支持），CLA部分的代码也可以使用C语言进行编写。需要注意的是CLA部分的代码需要以.CLA结尾，这样编译器才能正常解析为汇编。

 

如何使用CLA

1.  前期准备：可以遵照上一篇提到的方法和链接获取CLA的参考手册和工程源码。【DSP入门】一文带你跨过TI TMS320F2803x 首个学习门槛

2. 打开TI的CLA范例工程，这边以CLA fir32为例:

   - 其中F28035_CLA_C.cmd为链接文件，里面重定义部分RAM和Flash区域，用于CLA的代码和共享数据存储；

   - fir32.cla：前面章节提到的task1-task8的执行代码

   - fir32_shared_data.c/fir32_shared.h:定义了CLA和CPU共享的

   - fir32_main.c：初始化代码和main loop

   - fir32_run.c/fir32_report.c：为了验证CLA的结果，在CPU中执行相同的浮点算法进行对比。

   

3. 对照着芯片手册，查看各部分代码，理清程序脉络，开发自己的应用代码。

4. 如果汇编基础较好，也可以直接用汇编编写CLA部分代码，这样就能够最大程度发挥CLA的效能。

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