Multicore DSP: From Algorithms to Real-Time Implementation on the TMS320C66x SoC

Contents......Page 3
Preface......Page 14
Foreword......Page 17
Companion Website......Page 18
Introduction......Page 19
Multicore processors......Page 21
Key applications of high-performance multicore devices......Page 24
FPGAs, Multicore DSPs, GPUs and Multicore CPUs......Page 26
Challenges faced for programming a multicore processor......Page 27
Texas Instruments DSP roadmap......Page 28
Conclusion......Page 29
References......Page 30
Overview......Page 32
The CPU......Page 33
The KeyStone memory......Page 42
Peripherals......Page 48
References......Page 51
Introduction......Page 53
Software development tools......Page 55
Hardware development tools......Page 65
Laboratory experiments based on the C6678 EVM: introduction to Code Composer Studio (CCS)......Page 69
Loading different applications to different cores......Page 85
References......Page 90
Introduction......Page 92
Fixed- and floating-point representations......Page 93
Dynamic range and accuracy......Page 100
Laboratory exercise......Page 101
References......Page 103
Introduction......Page 104
Single-core code optimisation procedure......Page 106
Interfacing C with intrinsics, linear assembly and assembly......Page 109
Assembly optimisation......Page 115
Software pipelining......Page 119
Linear assembly......Page 129
Optimisation using the tools......Page 136
Laboratory experiments......Page 141
References......Page 144
Introduction......Page 145
The interrupt controller......Page 153
Laboratory experiment......Page 158
Conclusion......Page 161
References......Page 162
Real-time operating system: TI-RTOS......Page 163
TI-RTOS......Page 164
Real-time scheduling......Page 166
Dynamic memory management......Page 181
Laboratory experiments......Page 190
Conclusion......Page 208
References......Page 209
Introduction......Page 210
Type of DMAs available......Page 211
EDMA controllers architecture......Page 212
Transfer synchronisation dimensions......Page 221
Simple EDMA transfer......Page 222
Linked EDMAs......Page 226
Laboratory experiments......Page 228
References......Page 231
Inter-Processor Communication (IPC)......Page 232
Introduction......Page 233
Texas Instruments IPC......Page 235
Notify module......Page 237
MessageQ......Page 240
ListMP module......Page 251
GateMP module......Page 252
Multi-processor Memory Allocation: HeapBufMP, HeapMemMP and HeapMultiBufMP......Page 255
Laboratory experiments with KeyStone I......Page 259
Laboratory experiments with KeyStone II......Page 267
References......Page 296
Single and multicore debugging......Page 298
Introduction......Page 299
Debug architecture......Page 300
Advanced Event Triggering......Page 304
Unified Instrumentation Architecture......Page 313
Debugging with the System Analyzer tools......Page 316
Instrumentation with TI-RTOS and CCS......Page 320
Laboratory sessions......Page 323
Conclusion......Page 339
References......Page 340
Introduction......Page 342
The boot process......Page 343
ROM Bootloader (RBL)......Page 346
Boot process......Page 358
Laboratory experiment 1......Page 363
Laboratory experiment 2......Page 370
NFS booting......Page 381
References......Page 390
Introduction to OpenMP......Page 392
Introduction to OpenMP......Page 393
Directive formats......Page 394
Forking region......Page 395
Work-sharing constructs......Page 400
Environment variables and library functions......Page 408
Synchronisation constructs......Page 410
OpenMP accelerator model......Page 415
Laboratory experiments......Page 420
Conclusion......Page 435
References......Page 437
Introduction to OpenCL for the KeyStone II......Page 438
Operation of OpenCL......Page 439
Command queue......Page 442
How do the kernels access data?......Page 449
OpenCL memory model for the KeyStone......Page 450
Synchronisation......Page 453
Basic debugging profiling......Page 458
OpenMP dispatch from OpenCL......Page 461
Building the OpenCL project......Page 462
Laboratory experiments......Page 463
Conclusion......Page 507
References......Page 508
Introduction......Page 509
Navigator architecture......Page 510
Complete functionality of the Navigator......Page 524
Laboratory experiment......Page 529
Conclusion......Page 531
References......Page 532
Introduction......Page 533
Properties of an FIR filter......Page 534
Design procedure......Page 536
Laboratory experiments......Page 546
References......Page 558
Introduction......Page 560
Coefficients calculation......Page 561
IIR filter implementation......Page 574
Conclusion......Page 579
Reference......Page 580
Introduction......Page 581
Mean square error......Page 582
Implementation of an adaptive filter using the LMS algorithm......Page 583
Implementation using linear assembly......Page 585
Laboratory experiment......Page 590
References......Page 591
FFT algorithm......Page 592
FFT implementation......Page 597
Laboratory experiment......Page 600
References......Page 608
Theory......Page 609
and......Page 611
Hough transform implementation......Page 613
Laboratory experiment......Page 614
References......Page 621
Introduction......Page 622
Algorithm for performing depth calculation......Page 623
Cost functions......Page 624
Implementation......Page 625
Conclusion......Page 631
References......Page 634
Index......Page 635