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介紹了DSP/BIOS中I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě),并給出了一個(gè)在TMS320C5402 DSK上開(kāi)發(fā)語(yǔ)音處理程序的實(shí)例。
關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng) 應(yīng)用程序接口（API）
近年來(lái),隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,DSP在航空、航天、雷達(dá)、通信、消費(fèi)類電子設(shè)備等方面都得到了廣泛應(yīng)用;同時(shí),DSP的運(yùn)算能力也越大越強(qiáng)大,TI公司新推出的TMS320C6400系列的運(yùn)算能力可以達(dá)到8800MIPS。這些都要求開(kāi)發(fā)DSP的應(yīng)用程序要縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,增加軟件的可編護(hù)性和可重用性。語(yǔ)音壓縮、語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理等方面的應(yīng)用要求DSP的開(kāi)發(fā)盡可能簡(jiǎn)單,還要求代碼的執(zhí)行效率高。
DSP/BIOS是TI公司推出的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。DSP/BIOS與TI的CCS（Code Composer Studio）集成在一起。目前最新的版本是CCS 1.2中的DSP/BIOS II。應(yīng)用DSP/BIOS可以大大簡(jiǎn)化DSP應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和調(diào)試。與外部設(shè)備的I/O接口是DSP應(yīng)用開(kāi)發(fā)中不可缺少的重要部分。基于DSP/BIOS的I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)將軟件與硬件分離,提高了軟件的可重用性,在軟件或硬件改動(dòng)時(shí)可使相互的影響降為最小。
1 DSP/BISO操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
DSP/BIOS實(shí)際上是一組可重復(fù)調(diào)用的系統(tǒng)模塊API的集合。只占用DSP很少的資源,可以滿足DSP實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)的調(diào)試性能分析,編寫(xiě)高效的程序。例如,在TMS320C6211上運(yùn)行printf()函數(shù)需花費(fèi)4000個(gè)周期,而運(yùn)行LOG_printf()只花費(fèi)36個(gè)周期,可printf()要比LOG_pfrintf（）多花費(fèi)100倍以上的時(shí)間。下面只對(duì)與I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)有關(guān)的模塊作簡(jiǎn)要介紹。
1.1 任務(wù)調(diào)度模塊（HWI/SWI/TSK）
在DSP/BIOS中,任務(wù)的調(diào)度是通過(guò)HWI、SWI和TSK三個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)的。HWI（硬件中斷管理模塊）管理硬件中斷,主要負(fù)責(zé)DSP與外設(shè)的交互,從外設(shè)中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。由于硬件中斷直接與硬件打交道,對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序ISR應(yīng)盡可能短小精焊。HWI不引起任務(wù)調(diào)度,它在處理完數(shù)據(jù)的輸入輸出后調(diào)用SWI_post()來(lái)調(diào)度相應(yīng)的軟件中斷SWI完成數(shù)據(jù)處理工作。
DSP/BIOS提供兩類優(yōu)先線程：SWI（軟件中斷管理模塊）和TSK（任務(wù)管理模塊）。SWI是DSP/BIOS任務(wù)調(diào)度的核心,SWI任務(wù)是搶斷式的,即高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)可以搶斷低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。但是SWI任務(wù)是不可阻塞的,所有SWI任務(wù)共享一個(gè)堆棧,SWI任務(wù)只能在程序編制時(shí)預(yù)先定義好。DSP/BIOS中對(duì)任務(wù)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)生和對(duì)阻塞狀態(tài)的支持是通過(guò)TSK模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。TSK也是可以搶斷的,但每個(gè)TSK任務(wù)使用獨(dú)立的堆棧。
1.2 通訊模塊（PIP/SIO）
PIP（帶緩沖管道管理模塊）和SIO（流輸入輸出管理模塊）是DSP/BIOS提供的兩個(gè)接口對(duì)象,用于支持DSP與外設(shè)之間 數(shù)據(jù)交換。PIP對(duì)象帶有一個(gè)緩沖隊(duì)列,可以執(zhí)行帶緩沖的讀任務(wù)和寫(xiě)任務(wù)。SIO沒(méi)有緩沖隊(duì)列,SIO的操作get()和put()在應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序之間交換緩沖的指針,而不是數(shù)據(jù)的拷貝,因此執(zhí)行效率比PIP高。
PIP和SIO對(duì)象支持基于幀的信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在多速率系統(tǒng)中需要使用優(yōu)先級(jí)線程來(lái)統(tǒng)一端口通信,在其它需要處理不同尺寸、不同速率的幀的系統(tǒng)中,優(yōu)先級(jí)線程也是必須的。PIP對(duì)象可被SWI或TSK線程使用,而SIO對(duì)象只能被TSK使用。
來(lái)源：電子技術(shù)應(yīng)用
