DSPBIOS使用入门.docx

1、DSPBIOS使用入门DSP-BIOS使用入门从环境说到搭建第一个工程请注意，此文默认读者已经对DSP及CCS V3.3环境有一定的了解了，知道cmd文件的配置，知道新建工程，编译并连接仿真器下载！如果你对这些还都不熟悉，请先熟悉这些！当然，最好要有操作系统的基本概念任务、调度、中断！第一个问题：DSP/BIOS（好吧，我们一般这样写）是什么？是TI公司专门为DSP开发的嵌入式实时操作系统，既然是TI公司为自己的DSP开发的官方的，当然性能是杠杠的了（当然，我还在入门，这点也是道听途说，没有实际体会）。既然说到实时操作系统，那还有哪些嵌入式实时操作系统呢？Linux是吗不是，VxWorks是，

2、哦，还有一个小的开源系统uCOS II也是。问题二：要使用DSP/BIOS，需要安装什么环境呢？本文为CCS v3.3，默认就安装上DSP/BIOS，版本为V5.31.2（可以通过Help-About.菜单查看版本）。当然，如果需要其它版本（可以同时安装多个版本），可以到TI官网下载，链接：http:/software-请注意：DSP处理器型号、CCS版本、DSP/BIOS版本之间存在兼容性，请注意选择！下载后安装到CCS所在目录，通过Help-About.中的Manager选择使用的BIOS版本！本文使用的是CCS V3.3默认的DSP/BIOS版本，即V5.31.2。无特殊说明，本文的例子

3、运行在TI的CCS 3.3软件仿真模式下，仿真环境配置如下（使用C6713处理器仿真）：问题三：如何建立第一个BIOS工程？先建立一个普通工程，Project-New.，如下：File-New-DSP/BIOS Configuration.新建DSP/BIOS配置文件，保存一下，配置文件的后缀为*.tcf.将配置文件和由配置文件自动生成的cmd文件添加到工程，新建一个main.c文件，把main.c添加到工程（总是忘记这个然后还到处找问题），写个最简单的代码吧，int main(void) return 0;编译一下工程，此时出现错误提示：js: ./bios_first.tcf, line

4、11: Heaps are enabled, but the segment for DSP/BIOS Objects (MEM.BIOSOBJSEG) is not set correctly. Please create a heap in one of your data segments and set MEM.BIOSOBJSEG to it.没关系，在下一小节将看到怎么去掉该错误！DSP/BIOS的配置方法系统配置在Global Setting上右键属性，设置DSP目标板时钟，CLKOUT时钟以及大小端模式。关于Call User Init Function选项，默认是打开的，如果

5、连接有实体目标板，则最好在此处设置用户初始化PLL及EMIF等的代码的函数（有关PLL初始化话的代码参考其它C6713的工程）。否则软件仿真模式下，则去掉该选项能在运行时避免不少错误。接下来配置SDRAM及堆大小，现在可以重新编译一下工程了，恭喜恭喜，编译成功！之前提示的堆错误就在这里解决的！现在，就需要根据需求对SDRAM的存储空间进行划分（就是以前没使用操作系统时要写cmd文件一样，这里的划分将自动生成或修改cmd文件）。使用DSP/BIOS很方便，在MEM上右键Insert MEM就可插入分区了！这部分功能对应到cmd上就是类似于cmd中MEMORY的功能，MEMORY BOOT_RAM

6、: o=00000000h,l=00000400h IRAM : o=00000400h,l=0003FC00h /* CE2: SDRM 256Mbit */ SDRAM: o = 80000000h,l=01000000h /* 128Mbit */ GB_MEM: o = 81000000h,l=01000000h /* 128Mbit */ /* Flash */ FLASH_BOOT : o=90000000h,l=00000400h FLASH_REST : o=90000400h,l=000FFB00h LOG的配置LOG功能说白了就是用来实现printf的，STS用来捕获任意对

7、象的计数值。在LOG上右键Insert LOG，插入一个trace的打印对象，在main.c中编写如下代码，#include bios_firstcfg.h / DSP/BIOS自动生成，可以在工程下找到，包含了对trace的声明以及相关头文件的包含int main(void) LOG_enable(&trace); LOG_printf(&trace, Hello DSP/BIOS %d., 0); return 0; 编译通过后装载程序，打开菜单DSP/BIOS-Message Log，运行程序效果如图，注意，上面的程序中是通过LOG_printf函数而非printf打印消息的，其它的有关

8、LOG的函数还有，LOG_disable. Disable the system log.LOG_enable. Enable the system log.LOG_error. Write a user error event to the system log.LOG_event. Append unformatted message to message log.LOG_event5. Append 5-argument unformatted message to log.LOG_message. Write a user message event to the system log

9、.LOG_printf. Append formatted message to message log.LOG_printf4. Append 4-argument formatted message to log.LOG_reset. Reset the system log.好了，这是我们学习DSP/BIOS遇到的第1个模块（Module）LOG模块。其实DSP/BIOS中还有很多模块，参考TI文档SPRU430S：TMS320C6000 DSP/BIOS 5.x Application Programming Interface (API) Reference Guide任务模块的配置

10、操作系统最基本的就是任务，我们先来看看任务！新建两个任务，右键属性设置任务函数名，如图，对TSK_task1做相同的配置，请注意，其中的Task function要在C函数前加下划线！在main函数中添加两个任务的代码，void func_task0(void) / 对应刚才的_func_task0 static Uint16 TSK0 = 0; while (1) / 任务一般都有死循环，只执行一次的任务意义不大 LOG_printf(&trace, TSK0=%u, TSK0+); TSK_yield(); void func_task1(void) / 对应刚才的_func_task1

11、static Uint16 TSK1 = 0; while (1) LOG_printf(&trace, TSK1=%u, TSK1+); TSK_yield(); 重新编译装载，运行后在Message Log窗口下看到的效果如下：操作系统的任务都是死循环的结构，要实现任务调度必须要让每个任务有空闲的时间，不妨把上面代码中的TSK_yield()注释掉，重新编译装载运行，此时程序会一直在func_task0中执行。TSK_yield在这里的作用就是如果有相同优先级的任务，则调度到同优先级的其它任务执行！TSK模块的属性有很多，除了设置函数名外，还可以设置优先级、输入参数等！调度函数也有很多，另

12、一个常用的是使用睡眠调度函数TSK_sleep，其使用如下：void func_task(void) while(1) / 处理代码 TSK_sleep(100); / 100表示系统时钟计数 软中断SWI模块的配置中断具有比任何任务都高的优先级，而其中硬件中断（HWI）又比软件中断（SWI）优先级更高。软中断邮箱不是信号中的消息邮箱，但机制类似，上面的值为软中断邮箱的复位值！一旦软中断邮箱的值达到0时，触发软件中断，触发后一次执行完成（除非被硬件中断打断），执行完后软中断邮箱恢复到复位值！由于是一次执行完成，因此与任务不同，软中断中绝不会有死循环（否则就一直执行软中断，任务就别执行了）！接下

13、来完成软中断函数中的内容：task1每执行2次，触发一次软中断，软中断计数值+1。void func_task1(void) / 对应刚才的_func_task1 static Uint16 TSK1 = 0; while (1) LOG_printf(&trace, TSK1=%u, TSK1+); SWI_dec(&ADC_swi); / 软中断邮箱计数值递减 TSK_yield(); void swi_adc(void) static Uint16 adc_cnt = 0; LOG_printf(&trace, SWI_ADC=%u, adc_cnt+); / 一次执行完后，邮箱值恢复为

14、初始值2SWI_dec()函数用于修改软中断邮箱的计数值，其它对软中断邮箱操作的函数还包括：void SWI_or(swi, mask); / 邮箱值与mask进行或操作，当值为0时触发软中断SWI_Handle swi; /* SWI object handle*/Uns mask; /* value to be ORed */void SWI_andn(swi, mask); / 邮箱值与mask进行与非操作，当值为0时触发软中断SWI_Handle swi; /* SWI object handle*/Uns mask /* inverse value to be ANDed */voi

15、d SWI_inc(swi); / Increment SWIs mailbox value and post the SWISWI_Handle swi; /* SWI object handle*/void SWI_dec(swi); / Decrement SWIs mailbox value and post if mailbox becomes 0SWI_Handle swi; /* SWI object handle*/6000系列的DSP软中断邮箱为32位，2000系列为16位。下面是从刘鑫茂的DSP/BIOS讲座PPT中截取的软中断邮箱函数的对比图及操作时邮箱值的变化过程图：信

16、号量SEM模块的配置信号量分互斥信号量和计数信号量，互斥信号量只有两种状态：可用于不可用，计数信号量通过设置一个计数值，如果计数值大于0，则任务请求该信号量时不被阻塞。编写程序：现在是任务执行2次进一次软中断，这里将信号量初始值设为1，task0中使用SEM_pend等待信号量，task0执行1次就进入等待状态，再过一次，进入软中断，软中断中使用SEM_post发布信号量，信号量值增1，task0收到信号量后从等待状态返回，继续执行！status = SEM_pend(sem, timeout);SEM_Handle sem; /* semaphore object handle */Uns

17、timeout; /* return after this many system clock ticks */返回值：Bool status; /* TRUE if successful, FALSE if timeout */如果timeout=0表示不等待继续执行，SYS_FOREVER表示一直等待直到信号量的值大于0。SEM_post()函数相对简单，不赘述。输入输出实时数据交换模块配置不知注意到没有，软件仿真模式下，使用Load装载程序时总会弹出如下的警告框，这就是RTDX模块没有配置的问题，在输入输出的RTDX模块上右键属性，配置如下，配置好后，重新编译，Load时就不会再弹出那警

18、告框了！总结一下：其实，就让上文看到的一样，DSP/BIOS的模块还有很多，上面只是挑了几个比较常用的说了说，就光信号同步那一大块就还有消息邮箱、消息队列等，所谓举一反三，这些模块的功能及函数定义，或者想了解更多关于DSP/BIOS知识，都可以从下面的手册上找到：SPRU430S: TMS320C6000 DSP/BIOS 5.x Application Programming Interface (API) Reference GuideSPRU423F: TMS320 DSP BIOS User GuideSPRU616A: DSP-BIOS Driver Developers Guide

19、除此之外，要想灵活的使用DSP/BIOS，毕竟它是一个操作系统，熟悉操作系统的基本概念很重要，如果学习或使用过uCOS ii或Linux这些去学习DSP/BIOS就小菜一碟了！DSP/BIOS工程的启动顺序初始化DSP：DSP/BIOS程序从C/C+环境入口c_int00开始运行。对于C6000平台，在c_int00开始处，系统栈指针（B15）和全局页指针（B14）被分别设置在堆栈断的末尾和.bss断的开始。控制寄存器AMR、IER、CSR等被初始化；初始化.bss段：当堆栈被设置完成后，初始化任务被调用，利用.cinit的记录对.bss断的变量进行初始化；调用BIOS_init初始化用到的各

20、个模块：BIOS_init调用MOD_init对配置用到的各个模块进行初始化，包括HWI_init、HST_init、IDL_init等；处理.pinit表：.pinit表包含一些指向初始化函数的指针，对C+程序，全局对象类的创建也在此时完成；调用用户程序的main函数：用户main函数可以是C/C+函数或者汇编语言函数，对于汇编函数，使用_main的函数名。由于此时的硬件、软件中断还没有被使能，所以在用户主函数的初始化中需要注意，可以使能单独的中断屏蔽位，但是不能调用类似HWI_enable的接口来使能全局中断；调用BIOS_start启动DSP/BIOS：BIOS_start在用户main

21、函数退出后被调用，它负责使能使用的各个模块并调用MOD_startup启动每个模块。包括CLK_startup、PIP_startup、SWI_startup、HWI_startup等。当TSK管理模块在配置中被使用时，TSK_startup被执行，并且BIOS_start将不会结束返回；执行idle循环：有两种方式进入idle循环。当TSK管理模块使能时，任务调度器运行的TSK_idle任务调用IDL_loop在其它任务空闲时进入idle循环；当TSK模块未被使用时，BIOS_start调用将返回，并执行IDL_loop进入永久的idle循环，此时硬件和软件中断可以抢占idle循环得到执行。

22、由于idle循环中管理和主机的通信，因此主机和目标机之间的数据交互可以进行了从上述的启动过程我们可以分析一下为什么在操作系统中main函数不需要使用while(1)死循环：因为在DSP/BIOS中，main函数只是被操作系统调用用来进行初始化的，执行完main函数后才能启动操作系统。这也给了我一个启示如果我想在一个工程中既可以使用操作系统，又可以在某些情况下简单的禁用操作系统，只需定义一个宏开关main函数中while(1)循环就可以了！DSP/BIOS在DSP项目中的地位下图是TI公司倡导的DSP软件架构，由图可知，由CSL负责DSP芯片级外设的驱动，这部分是软件开发人员最底层的代码，DSP

23、/BIOS负责底层的调度，方便应用层的管理，还有Driver模块，我认为是其它的非DSP芯片级的驱动，如USB/PCI等外设接口中间层主要是算法相关的东西，TI提供了一个DSP算法的标准，只要按该标准编写的算法能很容易的实现不同DSP之间的移植再上层就是应用程序了这就是TI的DSP高端大气上档次的三层软件架构！参考资料SPRU430S: TMS320C6000 DSP/BIOS 5.x Application Programming Interface (API) Reference GuideSPRU423F: TMS320 DSP BIOS User GuideSPRU616A: DSP-BIOS Driver Developers Guide