弹载信息处理体系是一种实时嵌入式数字处理体系，用于对弹载扶引体系接纳信号进行分析处理，完结对方针信号的检测、截获和盯梢以及方针信息的提取，是弹载雷达扶引体系的要害组成部分。跟着军事技能的展开，未来空战面临着越来越严厉的战场环境，关于弹载雷达扶引体系的勘探才能以及反隐身、抗干扰等功用提出了更高的要求。为此需求选用杂乱处理算法，如数字波束构成、空时自习惯处理技能、杂波按捺、低信噪比信号检测和辨认、超分辩等，进步体系方针勘探和抗干扰才能。数据处理杂乱度越来越大、实时性要求越来越高，一起弹载运用环境对体系功耗、尺度又有着严厉的约束，因而需求运算速度更快、容量更大、功耗更低的数字处理渠道来完结这些功用需求。根据单核DSP的信号处理完结办法难以习惯大运算量实时处理的新需求，传统的DSP互联技能是将多个单核DSP用高速接口衔接在一起，可是这样的体系架构会带来功耗和尺度方面的问题。选用根据单片异构多核处理器的信号处理渠道成为展开趋势，以完结高速实时并行处理渠道的小型化、低功耗规划，明显进步弹载信息处理体系的信号与信息处理才能。
1 多核处理器TMS320C6678功用
单核DSP其功用一般由时钟频率来点评，但是DSP的时钟频率并不能做到直线上升，单片单核结构受限于速度极限，很难再有更大展开空间;跟着运用体系杂乱性继续添加，只经过进步时钟频率来增强处理功用到达了极限。单片多核的结构将成为DSP展开的干流，运用单片多核处理器，将明显进步弹载雷达信息处理体系功用，并能完结弹载雷达信息处理渠道更进一步的小型化。
多核DSP是近年来针对高功用嵌入式运用而呈现的一类多核微处理器（MultiCore MicroProcessor）。比较传统的单核处理器，多核处理器在进步并行处理才能的一起装备了更高的存储带宽和更灵敏的存储结构。TMS320C6678是TI公司的最新型的KeyStone架构多核DSP，该DSP集成了8个DSP内核，每个内核频率可达1.25 GHz;定点运算才能为320 GMAC，浮点运算才能可达160 GFLOPS，运算才能比现在干流的DSP（如TS1 01）有大幅进步（TS101的内核时钟是300MHz，浮点运算才能为1 800 MFLOPS），充分体现并行处理的理念。每个DSP内核装备32 kb的一级部分程序缓存器、32 kb的一级部分数据缓存器和512 kb的二级部分缓存器。TMS320C6678的功用原理图如图1所示。
根据KeyStone体系架构，可以保证多核DSP的每一个内核发挥全面的处理功用，TMS320C6678除了具有多DSP内核导致的运算处理才能进步，还供给了丰厚的对外通讯接口以及存储单元的支撑，增强了处理器对外高速数据交流的吞吐才能。Keystone多核架构为RISC和DSP内核以及专用协处理器和I/O的集成供给了一种高功用的体系结构，Keystone架构可以在处理器内核、外部设备、协处理器和I/O之间树立无堵塞数据传输，这首要根据多核导航器（MulTIcore Navigator）、TeraNet、多核同享存储区操控器（MulTIcore Shared Memory Controller，）和超链接总线（HyperLink）。超链接总线和高速输入输出接口完结DSP与外界信息传输，TeraNet总线结构（速度为2Tbps）把一切组成部分有机联络在一起，包括作为首要处理单元的多个内核以及通讯协议处理器和数据信息包传输协处理器，能完结快速无抵触的内部数据传送。
多核同享存储操控器（MSMC）配有DSP内核同享的4 MBSRAM存储器，对同享存储器存取和信息包传输可以并发进行;为了完结对外部存储器快速存取，供给了速度为1 600 MHz的64位DDR3接口，寻址存储空间可到达8 GB。多核导航器装备操控8192个多用途硬件行列的行列办理器，树立根据DMA的零开支信息包传送通道，当需求并行处理的多使命被分配到行列中，多核导航器经过将使命引导到恰当的可用硬件来完结使命的加快差遣。网络协处理器支撑信息包传送加快和安全加快引擎，增强了与上位机的通讯功用。TMS320C6678供给丰厚的高速外设接口：四路串行高速IO（SRIO），每路传输速度最高可到达5 GBaud;两通道PCIe—II传输，每通道速度最高可达5 GBaud;超链接总线（HyperLink）支撑与其他具有KeyStone架构的器材互连，传输速度可到达50 GBaud;16位扩展存储器接口，支撑256 MBNAND Flash和16 MB NOR Flash，支撑异步SRAM容量可到达1 MB;以及16个GBIO接口等，许多高速的外部接口可以保证多通道高采样率的很多数据实时进入DSP内核进行处理。别的，TM S320C6678具有动态电源监测和SmartReflex电源办理技能，可以在低功耗和强壮运算处理才能之间到达功用平衡。
综上所述，TMS320C6678处理器为弹载高速实时大容量数据处理、数据传输和杂乱算法完结供给了强壮的硬件渠道根底。其间的Keystone架构供给了一种集成了片内各种子体系的可编程渠道，该架构运用多种开创性的技能和硬件组成使得芯片内部和芯片之间的数据信息传输到达最佳化，然后保证各种DSP资源可以高效无缝发挥作用。这种体系架构的中枢是称为多核导航器的要害组成单元，它可以完结各种芯片组成之间高效的数据办理，对各内核进行办理和协调，使得DSP内核高效互联，保证多核处理器的效能得到发挥。Teranet交流网络能完结2Tbps的无堵塞信息交流，能进行快速无抵触的内部数据传送，多核同享存储操控器保证处理器内核无需经过数据传输网络就可以直接存取同享存储器和外部存储器。
2 根据多核DSP的软件规划
为了有用发挥多核DSP体系的运算处理和数据传输才能，取得多核DSP实践运用体系的最佳功用，需求进行相应的根据多核DSP的体系软件规划，软硬件的有机合作，保证多核DSP的功用和功用真实发挥作用。关于根据多核DSP的信息处理体系，虽然多核DSP供给了高功用硬件根底，在体系规划过程中，需求考虑每个内核之间的使命分配和信息传输，因而，为充分利用多核DSP的硬件优势，多核DSP体系并行软件规划是要害，多核DSP对软件规划提出新的应战，一起也导致软件规划理念和规划办法的改动。
TMS320C6678集成了8个DSP内核，多内核之间的使命分配和体系处理算法直接影响多核体系的功用和功率。使命分配的意图便是合理装备体系资源，设法削减DSP内核间的通讯开支。均衡负载是将体系承当的使命合理地分配给各DSP内核，以进步体系吞吐量。明显，削减通讯量和均衡负载是彼此对立的，因而，体系使命分配战略也便是最大极限地削减各子体系间的通讯量，一起均衡各子体系问的负载，以进步整个体系的功用。
为了全面发掘多核处理器的潜力、充分利用多核处理器的优势，软件规划人员有必要把握相应的并行软件规划技能，将弹载信息处理体系使命映射到各DSP内核。使命并行是指软件中的独立使命一起履行。关于一个单核处理器，各独自使命有必要同享同一个处理器;而在一个多核处理器上，各使命实质上是彼此独立运转，然后导致更高效的使命履行。
为了将弹载信息处理体系映射到多核处理器，需求辨认使命的并行度并相应挑选最适合的处理形式。弹载多核DSP体系的并行处理形式可选用数据流形式。数据流形式表现为分布式操控和履行，处理使命顺次经过好像流水线相同的各处理阶段。每个内核运用各种算法处理一组数据，然后这些数据被传送到另一个内核做进一步处理。初始内核一般与一个输入接口相衔接，经过该接口可接纳来自A/D转换器或FPGA的待处理的初始数据。调度的触发依赖于数据的可用性。因为弹载信息处理体系包括很多杂乱的运算成分和信号与信息处理算法，它们相互相关且不可能在一个内核上处理完结。选用该模型需求将杂乱的处理使命区分到各内核并保证体系具有高数据活动速率。体系的组成一般需求被拆分并映射到多个内核中，并保证处理数据有规矩地流水传送。高速数据传输速率要求各内核之间具有适合的存储带宽，各内核之间数据活动是规矩的，并保证数据传送开支低。数据流处理模型如图2所示。该处理模型要求每个处理器内核映射一个或多个使命，而各内核之间经过音讯传递完结运转同步;各内核之间的数据传送经过同享存储器或DMA办法进行。
关于多核信息处理体系，完结并行使命的辩识后，使命的映射和调度也需求精心策划。多核并行处理体系软件规划可以遵从四步处理法准则，即发现并行履行的时机，其中心是界说很多的小型使命，以便得到待解决问题的高效分化;界说使命之间的信息活动和数据传输;确认在多核架构上高效运转的使命组;以及将各使命映射分配到各内核中，确认每个使命将由哪个内核履行。为了进步多核体系软件开发效能，展开根据嵌入式实时操作体系的软件开发，在操作体系和多核软件开发工具支撑下，自动辨认使命的并行性并将各处理使命映射到单个内核，为多个实时使命合理分配资源，有用完结体系进程办理，便利多使命程序实时调度，保证多核DSP可以发挥最佳体系功用。
3 结束语
跟着DSP技能的不断展开和运用需求的不断进步，单片多核处理器结构逐步成为DSP展开的干流，单片多核处理器具有强壮的多使命实时运算处理才能，一起具有数据搬移、通讯、资源同享和存储器办理等有利于并行使命履行的丰厚硬件装备，能很好地支撑多使命实时并行处理。关于小尺度、低功耗且运算处理功用要求极高的弹载信息处理体系，多核DSP使得弹载雷达信息处理可以实时完结方针勘探辨认以及方针信息高分辩丈量等杂乱体系算法，可以带来功用/功耗比的大幅进步。选用多核DSP也成为弹载雷达信息处理体系的展开趋势。关于多核DSP运用体系，软件规划是多核DSP功用能否充分发挥的体系规划要害。关于根据多核DSP的弹载信息处理体系，运用数据流处理形式将体系处理使命区分映射到各处理器内核以完结高效实时并行处理。在嵌入式实时操作体系和多核软件开发工具支撑下，展开根据多核DSP并行软件开发将成为弹载信息处理体系软件规划的新课题。
