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DSP开发指南 - 简介

xcore.ai 平台提供了同性能下,构建DSP系统的最低成本方案,包括基于定点/浮点格式的大量DSP运算工作。

借助 xcore 平台的灵活性,您还可以集成其他关键的解决方案,例如高性能的USB音频、IO协议、控制算法甚至人工智能。

通过其独特的多线程、多核微体系结构,xcore.ai 提供了全球领先的可预测可编程性,这对于需要硬实时性能的 DSP 应用至关重要。每个处理资源可以独立使用,或者互相协同解决更具挑战性的问题。

xcore 的独特体系结构确保系统的不同部分不会相互干扰,提供了 DSP 系统所需的稳定性、低延迟和时间确定性,特别是针对那些支持多个采样率的系统。

xcore.ai 是一种独特的可编程处理器阵列:

  • 每个 xcore.ai 设备都拥有16个硬件线程(HART),分布在2个多线程处理器“ Tile ”(tile)之间。
  • 每个 Tile 配备了512kB的SRAM和一个整数向量单元,能够高效地执行块浮点运算(BFP),使得每个 HART 可以执行一组共同的控制、DSP、AI和IO指令。
  • 强大的处理器间通信基础设施提供了任意数量的 xcore.ai 芯片之间的高速通信。所有这些功能都在一个单一、统一且强大的开发环境中实现。
提示

🚧本章节正在开发中🚧,当前的文档内容可能不完整。

单芯片DSP系统

xcore.ai提供的多线程功能,简化了将DSP函数硬实时特性集成到单芯片嵌入式产品中的过程。

除了基本的DSP构建模块、算子库外,XMOS还提供了一套全面的高级功能,例如:PDM接口、声学回声消除(AEC)、噪声抑制、异步采样率转换(ASRC/SRC)、自动增益控制(AGC)等等,了解可用的XMOS开源库。这些功能被打包为参考应用程序,可以轻松进行修改和扩展,以满足单芯片、具有成本效益的设备的独特系统功能和接口要求。

性能参数

xcore.ai 800MHz

  • 基准性能为 800 MFLOPS
  • 峰值达 1,600 MFLOPS

每秒可计算:

  • 98,561个FFT
  • 11,300个浮点FFT
  • 1,024点复数FFT(Radix 2)
  • 9.57亿个FIR滤波器系数
  • 2.51亿个IIR滤波器(均为双二阶)

可扩展性:

专用的XMOS链接可以用于连接多芯片系统,并无缝扩展性能,这意味着您可以用多个相同的芯片搭建DSP处理阵列。

开发套件

PXUA-XU316-KIT 核心板

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PXUA-XU316-KIT是基于XS3的XU316-1024-QF60B-PP24芯片的核心评估板,包含了USB接口和一组音频晶振(49.152MHz & 45.1584MHz),支持至高32通道@48kHz8通道@192kHz的全双工USB音频(不包含ADC/DAC等模拟器件)。

评估板具备多个可编程的GPIO,搭配开箱即用的驱动库,可实现多种接口与协议。用于快速集成以搭建DEMO系统。

XTAG4 调试器

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XTAG4使用xSYS2接口,支持XS2和XS3(xcore.ai)系列的芯片调试,支持通过 JTAG 或 xCONNECT Link接口进行代码调试、在线运行以及烧录固件等功能。

xCONNECT Link接口是可选项,用户可以通过XLink调试,以减小对应用运行的影响。如果用户需要额外的引脚,可以仅连接JTAG部分的引脚以及相关的电压、GND引脚。

信息

Road Map:

  • 全中文lib_xcore_math

  • XMath开发指南

  • dsp导入示例(XMOS-SDK-zh_CN 与 xcore-iot)