DSP／BIOS在數字監測接收機中的應用

引言
隨著(zhù)通信與信息技術(shù)的不斷發(fā)展及數字產(chǎn)品的普及，DSP被越來(lái)越多地應用于各種數字系統中。美國德州儀器(TI)公司于20世紀90年代開(kāi)發(fā)了能在其DSP產(chǎn)品上運行的實(shí)時(shí)操作系統內核DSP／BIOS，并提出一系列DSP軟件實(shí)施方案來(lái)加速應用開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
本文將嵌入式技術(shù)應用于數字監測接收機系統設計中，采用TI公司的TMS320DM6437為核心處理器，以DSP／BIOS操作系統為軟件平臺，通過(guò)芯片支持庫和應用程序構建成一個(gè)完整的數字監測接收機系統。監測接收機通過(guò)周期地掃描給定頻段，利用頻譜分析測量頻譜占用度、頻率發(fā)射類(lèi)型、帶寬和載干比等參數，并實(shí)現自動(dòng)測量。

1 DSP／BIOS
針對TI公司的TMS320系列數字信號處理器，DSP／BIOS為開(kāi)發(fā)者提供一種實(shí)時(shí)操作系統解決方案。DSP／BIOS是一個(gè)功能豐富、可擴展的內核服務(wù)集，開(kāi)發(fā)人員可以用來(lái)管理系統級的資源和構建DSP應用的基礎架構。在DSP／BIOS的協(xié)助下，開(kāi)發(fā)人員可以?huà)侀_(kāi)底層開(kāi)發(fā)的困擾，從而專(zhuān)注于算法實(shí)現和系統集成。
DSP／BIOS是一個(gè)可剪裁的實(shí)時(shí)操作系統，主要由3部分組成：多線(xiàn)程實(shí)時(shí)內核、實(shí)時(shí)分析工具和芯片支持庫。多線(xiàn)程實(shí)時(shí)內核維護調度多線(xiàn)程的運行，負責任務(wù)的調度及時(shí)間輪詢(xún)算法的實(shí)現；實(shí)時(shí)分析工具提供線(xiàn)程算法實(shí)時(shí)運行的情況，方便用戶(hù)驗證系統設計的正確性和可靠性；芯片支持庫負責管理外設資源，利用圖形工具便可完成復雜的外設寄存器初始化配置。
1．1 多線(xiàn)程實(shí)時(shí)內核
DSP／BIOS設計的主要目的是降低存儲器需求的空間和CPU響應時(shí)間。這種設計有利于縮減程序代碼量，提高系統模塊化程度，降低指令的執行周期以及實(shí)現后臺任務(wù)間的通信和管理。
1．2 實(shí)時(shí)分析工具
DSP／BIOS的實(shí)時(shí)分析工具能實(shí)時(shí)捕獲和顯示數據，這對于軟件開(kāi)發(fā)階段診斷系統和查找系統缺陷非常有幫助。實(shí)時(shí)分析工具主要包含兩方面的內容：實(shí)時(shí)數據交換(RTDX)功能和面板工具插件。實(shí)時(shí)分析工具是在DSP空閑周期內完成與目標應用程序間的通信，因此不會(huì )影響應用程序的實(shí)時(shí)性。
1．3 芯片支持庫
在DSP系統軟件設計中，一般會(huì )涉及大量對片上外設的操作，往往要消耗過(guò)多的時(shí)間和精力。TI公司為5000系列和6000系列的DSP提供了各自的芯片支持庫CSL(Chip Support Library)。CSL庫函數主要用于配置和控制DSP片上外設，使片上外設更容易使用，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，增強可移植性。用CSL來(lái)配置和管理DSP的硬件外設模塊，可以使固件程序的開(kāi)發(fā)變得更加方便和快捷。

2 數字監測接收機系統
2．1 數字監測接收機系統分析
數字監測接收機工作原理如圖1所示。數字監測接收機由標準源、調諧器、中頻數字信號處理器和電源等模塊組成。接收機通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與遠程計算機工作站相連，計算機工作站完成信號顯示、對接收機輸出信號的進(jìn)一步處理，以及對接收機的配置及控制。