目前，TI公司的DSP應(yīng)用很廣泛，隨著DSP的功能越來越強大，片上外設(shè)種類及應(yīng)用日趨復雜。傳統(tǒng)的DSP程序開發(fā)包含兩方面程序：即配置、控制、中斷等管理DSP片內(nèi)外設(shè)、接口的硬件相關(guān)程序和基于應(yīng)用的算法程序。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用程序與硬件相關(guān)程序緊密的結(jié)合一起，限制了程序的可移植性和通用性，軟件開發(fā)總要從零開始，存在諸多重復工作。一旦硬件平臺有變化，往往與硬件程序捆綁一起的應(yīng)用程序也需改動，代碼的維護性和可移植性均不高。
通過建立硬件驅(qū)動程序的開發(fā)模式，可使上述現(xiàn)象得到改善。因此，本文介紹一種開發(fā)TI公司DSP片內(nèi)及片外硬件外設(shè)驅(qū)動程序的方法，并以C5000 DSP的McBSP/DMA及TMS320C5509的USB驅(qū)動程序開發(fā)為具體對象，介紹這種方法的應(yīng)用。
2 基于DSP/BIOS的IOM硬件驅(qū)動
在CCS應(yīng)用環(huán)境中集成的實時操作系統(tǒng)DSP/BI-OS[1]中，硬件驅(qū)動程序最終以函數(shù)庫的形式被封裝起來，應(yīng)用程序可不關(guān)心底層硬件外設(shè)的具體操作，通過調(diào)用DSP/BIOS相關(guān)的標準API與不同外設(shè)接口。接口按統(tǒng)一標準定義，即在DSP/BIOS中創(chuàng)建并配置硬件設(shè)備驅(qū)動模塊為IOM(I/O Mini-driver)模式。
IOM[2]是DSP/BIOS的設(shè)備驅(qū)動模塊的一種接口方式，配置硬件設(shè)備驅(qū)動模塊為IOM模式可在DSP/BIOS的圖形化界面(GUI)中方便完成。IOM模式將設(shè)備驅(qū)動程序分為兩個層次：上一層是“類”驅(qū)動程序(class driv-er)，這部分程序負責對存儲緩沖區(qū)管理、由DSP/BIOS各類標準的API函數(shù)與應(yīng)用程序接口，與設(shè)備硬件無關(guān)。下一層是“迷你”驅(qū)動程序(mini-driver)，這部分程序集成了實際硬件相關(guān)的代碼。IOM接口將“迷你”驅(qū)動程序與“類”驅(qū)動程序聯(lián)系一起，包括定義I/O數(shù)據(jù)包(IOM_Packet)以提交“迷你”驅(qū)動程序讀寫，定義功能函數(shù)包(IOM Fxns)完成相關(guān)初始化，打開或關(guān)閉通道，提交I/O數(shù)據(jù)傳輸與控制等任務(wù)，確?！懊阅恪彬?qū)動程序與“類”驅(qū)動程序運行協(xié)調(diào)一致。
“類”驅(qū)動程序直接在應(yīng)用程序中出現(xiàn)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)輸入/輸出的處理方式不同，有相應(yīng)“類”驅(qū)動程序。主要是3種：流輸入輸出型“類”驅(qū)動(SIO)、管道型“類”驅(qū)動(PIP)和通用輸入輸出型“類”驅(qū)動(GIO)。
其中，SIO“類”驅(qū)動由兩部分組成：SIO模塊和DIO適配模塊(Adapter)，前者負責創(chuàng)建通道、數(shù)據(jù)流輸入/輸出，DIO提供負責緩沖管理、信號同步、將API及參數(shù)與下層“迷你”驅(qū)動程序接口;PIP“類”驅(qū)動由兩部分組成：PIP模塊和PIO適配模塊(Adapter)，前者創(chuàng)建管道、數(shù)據(jù)管道輸入/輸出，PIO提供負責緩沖管理、信號同步、將API及參數(shù)與下層“迷你”驅(qū)動程序接口。GIO“類”驅(qū)動是一種通用輸入輸出接口，調(diào)用的API函數(shù)，可通過阻塞線程讀寫數(shù)據(jù)，直接與“迷你”驅(qū)動通信。
SIO，PIP，GIO模塊集成在DSP/BIOS中，SIO通道、PIP管道可在DSP/BIOS的輸入輸出模塊圖形化界面(GUI)中靜態(tài)設(shè)置并創(chuàng)建，也可以在應(yīng)用程序中動態(tài)創(chuàng)建。DIO，PIO適配模塊(Adapter)創(chuàng)建在DSP/BIOS的設(shè)備驅(qū)動模塊圖形化界面(GUI)中完成。
