二十四  提高专业技能之 “完整DataSheet”

Write by Liupin 2010-4-9

在嵌入式软件设计中，往往你完成一个单独模块的软件功能，在release时往往要一张较为完整的datasheet,从这中能获取主要feature和对资源的要求，如CPU loading, Memeory size. 如何为软件提供一较为完整的datasheet? 在这篇文章中，我将较为详细的介绍。先来看看一些公司的datasheet，主要是以Codec project为例，如MP3 decoder.

1. 先来看看spiritDsp 在其网站上提供的Datasheet 信息。个人认为这是一家非常规范的公司，不仅仅其优化Codec性能在行内是首屈一指的，而且各项文档也是很完善。

SPIRIT-MP3-Decoder-Datasheet.pdf

http://www.spiritdsp.com/datasheets/SPIRIT-MP3-Decoder-Datasheet.pdf

例举Feature,Specifications and Resource Requirements, 如大家要看更为完整的datasheet就看上面的linking.

2 罗列一下Datasheet包括的内容。

1）                          主要的特点

2）                          Specification,这一部分可有可无的，就是整体简单介绍一下Codec。这些在相应的spec都能

获取。

3）                          ResourceRequirements

这一部分有很多版本，有的像spirit这样很详细的，有的就只要MIPS/Code size/RW size/RO size，有的还会把stack/heap size 也加入。

MIPS/MCPS---- CPU loading parameter

ProgramMemory size

RW memorysize

RO memorysize 等

3 怎么完善自己Codec Datasheet

1)     Featureand Specification 是很容易填写的，在codec spec and requirement book 中都会有详细的说明。

2)     ResourceRequirements

这部分往往很难填写的完整和准确，这一部分是本blog重点探究的东西。

探究一：MIPS 与 MCPS 区别

For the platform of ADS, the MIPSand the MCPS are all retrieved from the soft simulink. The MCPS can be got asfollowing formula:

MIPS  = total_instrunctions/(play_time*10^6);

MCPS  = total_cycles/(play_time*10^6);

Gernerally speaking, we can concern with the MCPS just for the realdevice, we can estimate the MCPS according to the following formula:

MCPS = (decoded_time/play_time) *dominant_frequency_CPU;

where the play_time has some to do with thesample rate for audio and the frame rate for video.

从上面的可以知道MCPS和MIPS的不同。平时用得较多且实用的是MCPS, 这个能直接反应出CPU loading和 功耗。

由于一条指令可能要多个Cycles, 还有就是可能出现pipeline stall 和 跳转,考虑这些复杂的因素，导致很难确定MCPS与MIPS的转换关系，但我们还能得到不同ARM系列的CPI(每条指令的平均时钟周期数) 值来大致转换MCPS and MIPS.

探究二：Simulator and device get the MCPS 差异

现在等到MCPS往往有二种方式，一种是在simulator环境下，如RVDS4.0下得到这些数据，另一种放到实际的devices上跑,等到在某一系统中的实际performance data.

Simulator performance testing: 只是简单模拟CPU对算法的执行情况，对单纯的算法时间性能较准确的测试。

Devices performance testing: 由于实际的设备中，往往有CPU不是全力在工作，所以实际CPU MHz是一个比峰值小的值，这也是导致二个值的误差原因。

Standalone performance testing: 考虑到实际的CPU和系统，测试出来的值往往比simulator所得到的值偏大。同时实际系统中，由于系统还在跑很多别的系统程序，还有Cache的影响导致测出的数据不准确或每次测得的值发生变化。所以应该多测试几次，在测试Codec performance时，最好不要运行别的系统程序。

探究三：时间性能参数怎样测才会准，以及如何比较这些数据。

例如，同时的MP3 decoder, 不同的公司会提供不同的MCPS Datasheet,那如何判别那个Codec性能好。由于测试的码流和测试的平台不一样，往往导致这些MCPS数据没有什么可比性，只能做一下参考。

要得到更加准确和有参考价值的MCPS数据，那应该指定码流和测试的平台，这样才能得到相对准确的数据。

探究三：如何得到memory size.

1）首先弄清应该要列举那几种size, 也就是嵌入式系统更关注那几个size. 我认为有以下几个。

Program size/Code size  ---- 这个是衡量Codec要多少bss 段memory, 往往有些系统会要求这个值应该小于多少的。

RO size --- 这个也就是constant table size

RW size --- 这个应该是malloc space, 也就是heap, 这个值很重要，嵌入式系统拿到这个值就知道Codec在运行中对memory需求size.

还有一个 Stack: 这个也很关键，有的application或CPU对这个参数也有自己的限定，所以也应该要把这个值拿到。

2 ) 如何获取这些值。

分二种情况，一种是在VS2005/VS2008; 一种是在RVDS下。 个人觉得在RVDS下较为方便和准确

二种情况下都是通过生成对应的Map文件来实现的。

VS2005/VS2008：打开如下编译选项：

RVDS 下，在IDE或makefile中，加如下编译选项：

LFLAGS += --map  --info totals --symbols --list ./test.map

RVDS下将会生成test.map文件，文件中有会有如下信息，我们通过这些信息就有得到很多size.

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Image component sizes

Code (inc.data)   RO Data    RW Data   ZI Data      Debug

888        208         48          0     40960      10995   Object Totals

8          4         48          0          0          0  (incl. Generated)

0          0         0          0          0          1  (incl. Padding)

51036        934     27836        680        524     16284   Library Totals

10          0          0          0          0          0  (incl. Padding)

==============================================================================

Code (inc.data)   RO Data    RW Data   ZI Data      Debug

51924       1142     27884        680      41484     18788   Grand Totals

51924       1142     27884        608      41484     18788   ELF Image Totals(compressed)

51924       1142     27884        608          0          0  ROM Totals

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TotalRO  Size (Code + RO Data)                79808 ( 77.94kB)

TotalRW  Size (RW Data + ZI Data)             42164 (  41.18kB)

Total ROMSize (Code + RO Data + RW Data)     80416 (  78.53kB)

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3)     如何得到stack size.

Stack 也就是函数的局部变量所占空间的大小，在VS2005/VS2008下还没有很好的方法来获取这个数据，在RVDS下有如下方法，通过对stack先染色，然后再做测试就能获取这个数据。