摘要：介紹了DSP/BIOS中I/O設備驅動程序的編寫，并給出了一個在TMS320C5402 DSK上開發語音處理程序的實例。

    關鍵詞：數字信號處理器（DSP） 實時操作系統 I/O設備驅動 應用程序接口（API）

近年來，隨著信息技術的飛速發展，DSP在航空、航天、雷達、通信、消費類電子設備等方面都得到了廣泛應用；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DSP的應用程序要縮短開發時間，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用要求DSP的開發盡可能簡單，還要求代碼的執行效率高。

DSP/BIOS是TI公司推出的一個實時操作系統。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。應用DSP/BIOS可以大大簡化DSP應用程序的開發和調試。與外部設備的I/O接口是DSP應用開發中不可缺少的重要部分。基于DSP/BIOS的I/O設備驅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操作系統簡介

DSP/BIOS實際上是一組可重復調用的系統模塊API的集合。只占用DSP很少的資源，可以滿足DSP實時運行時的調試性能分析，編寫高效的程序。例如，在TMS320C6211上運行printf()函數需花費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設備驅動有關的模塊作簡要介紹。

1.1 任務調度模塊（HWI/SWI/TSK）

在DSP/BIOS中，任務的調度是通過HWI、SWI和TSK三個模塊實現的。HWI（硬件中斷管理模塊）管理硬件中斷，主要負責DSP與外設的交互，從外設中讀寫數據。由于硬件中斷直接與硬件打交道，對應的中斷服務程序ISR應盡可能短小精焊。HWI不引起任務調度，它在處理完數據的輸入輸出后調用SWI_post()來調度相應的軟件中斷SWI完成數據處理工作。

DSP/BIOS提供兩類優先線程：SWI（軟件中斷管理模塊）和TSK（任務管理模塊）。SWI是DSP/BIOS任務調度的核心，SWI任務是搶斷式的，即高優先級的任務可以搶斷低優先級的任務。但是SWI任務是不可阻塞的，所有SWI任務共享一個堆棧，SWI任務只能在程序編制時預先定義好。DSP/BIOS中對任務的動態產生和對阻塞狀態的支持是通過TSK模塊來實現的。TSK也是可以搶斷的，但每個TSK任務使用獨立的堆棧。

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與外設之間 數據交換。PIP對象帶有一個緩沖隊列，可以執行帶緩沖的讀任務和寫任務。SIO沒有緩沖隊列，SIO的操作get()和put()在應用程序和驅動程序之間交換緩沖的指針，而不是數據的拷貝，因此執行效率比PIP高。

PIP和SIO對象支持基于幀的信號處理系統的實現。在多速率系統中需要使用優先級線程來統一端口通信，在其它需要處理不同尺寸、不同速率的幀的系統中，優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 低級設備驅動（LIO）

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

表1 LIO API函數

<