摘要：介紹了DSP/BIOS中I/O設(shè)備驅(qū)動程序的編寫，并給出了一個在TMS320C5402 DSK上開發(fā)語音處理程序的實例。

    關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理器（DSP） 實時操作系統(tǒng) I/O設(shè)備驅(qū)動 應(yīng)用程序接口（API）

近年來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP在航空、航天、雷達、通信、消費類電子設(shè)備等方面都得到了廣泛應(yīng)用；同時，DSP的運算能力也越大越強大，TI公司新推出的TMS320C6400系列的運算能力可以達到8800MIPS。這些都要求開發(fā)DSP的應(yīng)用程序要縮短開發(fā)時間，增加軟件的可編護性和可重用性。語音壓縮、語音識別、圖像處理等方面的應(yīng)用要求DSP的開發(fā)盡可能簡單，還要求代碼的執(zhí)行效率高。

DSP/BIOS是TI公司推出的一個實時操作系統(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可以大大簡化DSP應(yīng)用程序的開發(fā)和調(diào)試。與外部設(shè)備的I/O接口是DSP應(yīng)用開發(fā)中不可缺少的重要部分�；贒SP/BIOS的I/O設(shè)備驅(qū)動將軟件與硬件分離，提高了軟件的可重用性，在軟件或硬件改動時可使相互的影響降為最小。

1 DSP/BISO操作系統(tǒng)簡介

DSP/BIOS實際上是一組可重復(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實時運行時的調(diào)試性能分析，編寫高效的程序。例如，在TMS320C6211上運行printf()函數(shù)需花費4000個周期，而運行LOG_printf()只花費36個周期，可printf()要比LOG_pfrintf（）多花費100倍以上的時間。下面只對與I/O設(shè)備驅(qū)動有關(guān)的模塊作簡要介紹。

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HWI、SWI和TSK三個模塊實現(xiàn)的。HWI（硬件中斷管理模塊）管理硬件中斷，主要負責(zé)DSP與外設(shè)的交互，從外設(shè)中讀寫數(shù)據(jù)。由于硬件中斷直接與硬件打交道，對應(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)先級的任務(wù)可以搶斷低優(yōu)先級的任務(wù)。但是SWI任務(wù)是不可阻塞的，所有SWI任務(wù)共享一個堆棧，SWI任務(wù)只能在程序編制時預(yù)先定義好。DSP/BIOS中對任務(wù)的動態(tài)產(chǎn)生和對阻塞狀態(tài)的支持是通過TSK模塊來實現(xiàn)的。TSK也是可以搶斷的，但每個TSK任務(wù)使用獨立的堆棧。

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提供的兩個接口對象，用于支持DSP與外設(shè)之間 數(shù)據(jù)交換。PIP對象帶有一個緩沖隊列，可以執(zhí)行帶緩沖的讀任務(wù)和寫任務(wù)。SIO沒有緩沖隊列，SIO的操作get()和put()在應(yīng)用程序和驅(qū)動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對象支持基于幀的信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)。在多速率系統(tǒng)中需要使用優(yōu)先級線程來統(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)先級線程也是必須的。PIP對象可被SWI或TSK線程使用，而SIO對象只能被TSK使用。

2 低級設(shè)備驅(qū)動（LIO）

LIO（Low Level I/O）是一組基于DSP/BIOS設(shè)計的API函數(shù)。它由控制函數(shù)、I/O緩沖區(qū)管理函數(shù)、信令函數(shù)組成，如表1所示。應(yīng)用程序可以通過LIO函數(shù)控制一個或多個外設(shè)通道。

表1 LIO API函數(shù)

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