基于Xtensa可配置處理器技術(shù)的視頻加速引擎技術(shù)開發(fā)
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4、自動(dòng)化軟件開發(fā)工具套件支持
可配置和可擴(kuò)展的關(guān)鍵是不僅能夠自動(dòng)產(chǎn)生預(yù)先經(jīng)過驗(yàn)證的RTL代碼，用于設(shè)計(jì)人員定制處理器（包括所有系統(tǒng)擴(kuò)展功能），而且還能夠自動(dòng)產(chǎn)生完整的軟件工具，包括一個(gè)與處理器相匹配并經(jīng)過優(yōu)化的開發(fā)工具套件、一個(gè)基于時(shí)鐘周期的指令集仿真器以及系統(tǒng)模型。
這種自動(dòng)化意味著編譯器知道設(shè)計(jì)人員所添加的新指令、相關(guān)的寄存器以及寄存器文件。因此，編譯器能夠?qū)τ脩舳x的指令進(jìn)行調(diào)度，并執(zhí)行寄存器分配操作。類似地，軟件開發(fā)人員在調(diào)試時(shí)除了處理器本身的基本寄存器，還能夠了解設(shè)計(jì)人員定義的寄存器和寄存器文件；同時(shí)，軟件開發(fā)人員能夠利用指令集仿真器對設(shè)計(jì)人員定義的新指令進(jìn)行仿真。與處理器相關(guān)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS端口和系統(tǒng)模型也能夠自動(dòng)產(chǎn)生。Tensilica的軟件工具能夠在一個(gè)小時(shí)內(nèi)自動(dòng)產(chǎn)生上述軟件工具，這是對使用可配置處理器用戶的核心承諾，能夠執(zhí)行諸如SAD運(yùn)算，而不必采用RTL那樣的實(shí)現(xiàn)方法。
5、采用可配置處理器構(gòu)建視頻加速引擎建立多操作功能部件
將SAD這樣的融合操作加到一個(gè)可配置處理器中是一件麻煩的事情。一條稱為“sub.abs.ac”的新指令可以完成“減法－絕對值－累加”運(yùn)算操作。這條新指令能夠?qū)D2中的操作變成圖3中的復(fù)操作。
圖3 使用新指令計(jì)算“減法－絕對值－累加”操作
將該指令添加到處理器中后，C編譯器能夠識(shí)別這條新的“sub.abs.ac”指令，并調(diào)度相關(guān)指令；調(diào)度器將顯示“sub.abs.ac”功能部件所使用的內(nèi)部信號(hào)；匯編器能夠處理這條新指令；指令集仿真器ISS能夠按照時(shí)鐘周期模式進(jìn)行仿真。
新的專用視頻功能部件插入處理器后的數(shù)據(jù)通路簡圖如圖4所示。注意到，除了產(chǎn)生功能部件邏輯外，硬件生成工具還能夠自動(dòng)插入前饋通路、控制邏輯以及旁路邏輯，以便將新的功能部件與數(shù)據(jù)通路中的其它邏輯互連。
圖4 插入sub.abs.ac視頻專用功能部件后的簡化數(shù)據(jù)通路示意圖
包含新指令的C代碼描述的SAD算法如下：
for (row = 0; row numrows; row++) {for (col = 0; col numcols; col++) {
sub.abs.ac( accum, macroblk1[row][col], macroblk2[row][col]);
} /* column loop */
} /* row loop */
正如前面提到的，對于一個(gè)16x16宏塊而言，增加新指令后程序主循環(huán)中的操作數(shù)減少到256個(gè)（即numrows = numcols = 16）。
評(píng)論