VSP（語音信號處理）是專為GX8010芯片研發(fā)的語音信號處理框架。它運行在MCU、DSP、NPU和CPU上，主要完成待機和工作模式下的語音信號處理，比如降噪、去混響、回聲消除、波束合成、特征提取、激活詞識別等。除此之外，VSP框架還實現(xiàn)了原始語音數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)的啟動和初始化（BootLoader）、系統(tǒng)狀態(tài)檢測、系統(tǒng)功耗控制、LED環(huán)效果、USB聲卡等功能。

　　VSP在設計之初就兼顧考慮了語音信號處理的運算特點、硬件模塊的特點、NPU和DSP處理器的特點，并在很大程度上對算法實現(xiàn)的便利性、內(nèi)存使用效率、處理器性能和系統(tǒng)功耗進行了充分的優(yōu)化。

　　為了幫助算法工程師順利的在GX8010實現(xiàn)、移植和優(yōu)化語音處理算法，特編寫此文檔詳細描述VSP框架的組成和工作原理，以及開發(fā)過程中所需要的相關信息。除了算法工程師之外，系統(tǒng)架構(gòu)師、系統(tǒng)工程師、驅(qū)動工程師、應用工程師也可以參考該文檔，以便在VSP框架的基礎上實現(xiàn)附加功能。

　　本文首先描述VSP運行的硬件環(huán)境以及VSP的軟件需求，然后給出主要的設計思想和實現(xiàn)原則，然后展開描述VSP軟件的設計（異步消息、Context、流水線、工作模式、啟動過程和軟件部署），最后給出移植算法的參考方法，文末附帶開發(fā)環(huán)境指南和VSP的API指南。

　　1.1 知識準備

　　為了充分的理解VSP，并在VSP框架之上進行開發(fā)，并且讓系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效的運轉(zhuǎn)起來。一般來說，開發(fā)者需要具備以下知識、技能和相關經(jīng)驗：

　　語音信號處理的一般過程；

　　深度神經(jīng)網(wǎng)絡的工作原理，以及GX8010的NPU的開發(fā)流程；

　　GX8010語音信號處理子系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)；

　　C語言的功底，開發(fā)者需要具備比較深厚的C語言功底，尤其要理解C語言的編譯和鏈接的原理；

　　Tensilica HiFi4 DSP處理器的特點（尤其是矢量運算的特點），這對做算法優(yōu)化尤其重要；

　　Linux Kernel驅(qū)動程序，VSP框架最終都是依靠Linux驅(qū)動程序與上層應用進行數(shù)據(jù)交互的。如果開發(fā)者希望在VSP框架基礎上添加附加功能，那么還需要了解Linux Kernel驅(qū)動程序的開發(fā)和調(diào)試；

　　嵌入系統(tǒng)（尤其是內(nèi)存受限系統(tǒng)和前后臺系統(tǒng)）的一些設計模式，比如多核的運算量分配策略、狀態(tài)機、工作模式、消息派送、任務隊列、靜態(tài)內(nèi)存分配等等；

　　本文將著重描述VSP框架所依賴的硬件子系統(tǒng)的相關信息，VSP框架的組成和運行原理、算法開發(fā)環(huán)境的搭建、VSP SDK的API等相關內(nèi)容。其余知識請參考“參考文檔”一節(jié)。