5 调试及优化方法
5．1调试方法
嵌入式系统的调试是一个很繁琐而复杂的过程。在调试之前划分好模块，可以大大提高调试效率；另外为了调试，还需要添加一些计划项目之外的调试工具。
本系统的调试工作分为3个部分。
(1)蓝牙无线链路层调试
蓝牙无线链路层的调试可以直接借助PC上很多现有的串口工具来实现。
(2)CMOS摄像头调试
CMOS摄像头的调试有两个部分：SCCB配置时序、RGB图像数据时序。
一般的处理器都不带SCCB接口，因此要用处理器的口线模拟SCCB时序。此时的调试一般都是通过示波器观察模拟的时序，看足否符合芯片手册上的要求。为了验证是否正确，一般可先读一个指定的寄存器(这些寄存器都有出厂默认值)；然后写一个数据，读取出来验证是否吻合。
RGB图像数据时序由CPLD产生，此时的调试需要ARM来配合。本系统在调试时，在PC上编写了一个简单的串口接收程序，ARM把SRAM中的图像数据通过串口发送给该PC，PC上的程序把这些原始的RGB数据插值并显示出来，从而可以得知CPLD的时序是否正确。当然，调试时序时，示波器仍然是必不可少的工具。
(3)JPEG-LS算法调试
JPEG-LS算法的调试分为两个步骤：PC上的算法验证和目标板上的调试。
PC上的算法验证使用VC6．O模拟目标板上的运行环境，测试目标板上的各个功能接口。本部分的验证代码可供下载。
目标板上调试时，还是要借助串口，把压缩的图像和原始图像通过串口发送至PC。Pc上的JPEG-LS解码程序解码压缩图像，然后与原始图像对比，从而找出算法中的错误。
5．2 优化方法
为提高图像传输的帧率，本系统主要采用了2种优化方法。
(1)硬件优化
硬件优化主要是在CPLD采集数据时，使用双缓冲，使得连续采集下一帧图像和传输上一帧图像可以并行，从而提高系统的吞吐率。
(2)软件优化
软件优化的作用在本系统的调试过程中效果明显；本系统的第一个版本，图像采集速率仅为3 s／帧；通过软件优化后，达到了最终的O．3 s／帧。其优化如下：
①循环外移，避免在循环中重复运算；
②频繁使用的变量申明为寄存器变量；
③把所有的JPEG-LS编码函数代码拷贝到RAM中执行。
默认情况下，所有的代码都存放在Flash中。ARM运行时，从Flash中读取指令并且执行。众所周知，Flash的访问速度相对RAM而言，相差一个数量级，因此，如果把关键代码放在RAM中，执行速率将会大大提高。而AT9lR40008内部自带512 KB的RAM，足够本系统使用，因此，这个方法可行。
解决的方法有两个，一是写一个启动程序，在启动时，把系统所有的代码都拷贝到RAM中，这样系统速度会提高。然而，该方法实现起来较麻烦，且如果程序扩展，可能会超过RAM的512 KB限制。因此，本系统采用另外一个简单方法。采用IAR Embedded Workbench开发环境，通过阅读其编译器手册发现，在函数之前添加一个__ramfunc伪指令，那么链接器在生成启动代码时，会将该函数拷贝到RAM中，从而提高运行效率。其使用例子如下：
__ramfunc void encode_oneline(vcrid)
通过使用该方法，系统的运行效率提高了约lO倍。
结语
本系统以ARM为核心，实现了JPEG-LS无损图像压缩算法，并日结合CPLD实现了CMOS摄像头的时序控制。通过蓝牙传输，实现了数字化的无线内窥系统。
本系统具有良好的扩充性，可以使得系统更加微型化。首先，如果采用CSR公司更新的BC3系列芯片，则将融合ARM核以及蓝牙功能，可以更加减小内窥镜的体积。最重要的是，如果发展自主产权的内窥镜芯片，那么以现有的SOPC技术，可以将ARM核、CPLD逻辑门以及蓝牙通信功能集成在一起，形成无线内窥镜的集成解决方案，从而使其产业化成为可能。
本系统在实现过程中，完成了一系列的调试工具，积累了调试以及优化经验。我国现有的医疗设备开发技术相对比较落后，在此分享，希望对同类型的产品设计以及芯片生产能有一些参考价值。